Zkušenosti s realizací projektu dvoustolicové teplé pásové tratě typu Steckel v NH, a.s

METAL 2001

15. - 17. 5. 2001, Ostrava, Czech Republic

Zkušenosti s realizací projektu dvoustolicové teplé pásové tratě typu Steckel v NH, a.s. Gerhard Pretsch, NOVÁ HUŤ, a.s.,Vratimovská 689, 707 02 Ostrava, ČR E-mail: [email protected] I. Stručný popis minihutě NH, a.s. a technologie válcování na trati P 1500 Steckel I když o modernizaci výroby pásů válcovaných za tepla v rámci výstavby minihutě jsem naši hutnickou veřejnost informoval již na předcházejících konferencích METAL 98 a 99, přesto považuji za vhodné v úvodu svého vystoupení znovu stručně připomenout základní technické parametry minihutě a zejména technologii válcování na unikátní trati typu Steckel. Výrobní proces na minihuti (obr. 1) začíná v okamžiku, kdy pánev s tekutou ocelí vyrobenou v tandemové peci dopraví speciální kolejový vůz do haly ZPO a jeřábem ji přesune na vůz pánvové pece. V pánvové peci se provede teplotní a chemická homogenizace oceli, jakož i konečná úprava chemického složení a ohřev na předepsanou odlévací teplotu. Poté je ocel v pánvi opět přepravena jeřábem k ZPO a umístěna na otočný licí stojan. Z pánve je ocel odlévána stínicí trubicí do mezipánve a odtud ponornou výlevkou do vodou chlazeného krystalizátoru. Po výstupu z krystalizátoru je PLP podroben vodovzdušnému chlazení a dopraven k dělicímu zařízení, které jej rozdělí na bramy požadované délky. Bramy mají následující rozměry: tloušťka 125 mm, šířka 740 (800) až 1570 mm, délka 18 m (s ohledem na požadované menší hmotnosti svitků a lepší využití dělicích linek jsou možné také délky 9 m a 6 m). Základní parametry pánvové pece a ZPO jsou uvedeny na obr. 2, základní parametry válcovací tratě P 1500 jsou uvedeny na obr. 3. Bramy jsou dopravovány ze ZPO po valníku ke krokové ohřívací peci a po dohřevu a teplotním vyrovnání dále k válcovací trati. V případě potřeby jsou nejprve dopraveny na sklad, kde jsou po vychlazení prohlédnuty a případně očištěny. Charakteristickým rysem válcovací tratě P 1500 typu Steckel (obr. 4) je její unikátní dvoustolicová konfigurace, s vloženou vertikální stolicí a pecními navíječkami po obou stranách, která umožňuje dosáhnout požadované válcovací kapacity 1 mil. t/rok. Kompaktní řešení celé tratě, v bezprostřední návaznosti na ZPO, dovolilo podstatně zkrátit celou trať (vzdálenost od pece k navíječce hotových svitků je pouhých 159 m) a snížit investiční náklady. Sázení bram s teplotou cca 800°C umožní dosáhnout významných úspor energie. Kroková ohřívací pec (dodávka firmy Stein Heurtey) ohřívá bramy na válcovací teplotu (referenční teplota 1260°C) v řízené atmosféře. Proces ohřevu je řízen počítačem s cílem zajistit rovnoměrnou teplotu bram při minimální spotřebě energie. Je možný rovněž ohřev studené vsázky (bramy od cizích dodavatelů, značek ocelí, které nebude možné vyrobit ve vlastní ocelárně). Max. tepelný příkon je 1425 GJ/h. Pec je vytápěna zemním plynem, spalovací vzduch je předehříván na 560°C. Pec má efektivní délku i vnitřní šířku 19 m. Má tři základní zóny – vstupní (předehřívací) zóna má 10 stropních hořáků, ohřívací zóna 20 stropních a 9 spodních hořáků, vyrovnávací zóna 30 stropních a 9 spodních hořáků. Stropní hořáky jsou sálavé, spodní vysokorychlostní, s poměrovou regulací spalování. Vstupní zóna může pracovat jako „buffer“ během teplého sázení a jako předehřívací zóna při smíšené vsázce. Výkon při ohřevu teplé vsázky činí 250 t/h, při ohřevu studené vsázky 160 t/h.

-1-

METAL 2001


Ohřáté bramy jsou vytaženy z pece pomocí speciálního vytahovacího zařízení a po valníku dopraveny k válcovací trati. Před válcováním jsou bramy zbaveny primárních okují v odokujovacím boxu vysokotlakou vodou 165 bar. Box tvoří dva kolektory – 1 horní a 1 dolní, s celkovým počtem 32 trysek, které zajišťují plné pokrytí šířky bramy. Vzdálenost mezi tryskami a bramou je 200 mm. Bezprostředně po ostřiku okují se bramy válcují v tandemu dvou stolic kvarto (H1 a H2) s vloženou vertikální stolicí a napínačem smyčky. Vertikální stolice redukuje šířku bramy, zejména na koncích, většinou již v prvním průchodu, maximálním úběrem 50 mm. Před a za stolicovým komplexem se nacházejí pecní navíječky. Mezi každou pecní navíječkou a nejbližší stolicí je kombinovaná jednotka tvořená nůžkami a jedním párem podávacích válců (unašeč). Vertikální stolice (V) eliminuje větší šíření konců bramy (než jejího těla) v přípravných průchodech. Stolice je vybavena hydraulickou regulací šířky, která přispívá k větší účinnosti této operace. Stolice vyjíždí z válcovací linie, zmenší-li se tloušťka natolik, že boční pěchování již není dobře možné a rychlosti válcování v této stolici překročí maximální hodnotu (cca 300 m/min). Pohon vertikálních válců je spodní 2 x 750 kW. Motor je uložen horizontálně, připojení k válcům je přes převodovku a teleskopické univerzální hnací hřídele. Vlastní dvoustolicová vratná trať sestává ze dvou stolic kvarto 810/1730 x 1925/1725 mm s vespod uloženými hydraulickými válci, zajišťujícími automatickou regulaci tloušťky (HAGC). Základní stavění válců je elektromechanické, jemné stavění hydraulické. Cílem HAGC systému je udržovat a řídit tloušťku provalku, pro celý rozsah broušení válců a úběrů. Na trati jsou dále instalovány systémy řízení ohybu pracovních válců (WRB) a axiálního posuvu pracovních válců (WRS), účinně přispívající k snížení vlnitosti u hran válcovaného pásu, zlepšení tvaru pásu, zvýšení rozsahu regulace profilu („crown“), k zavedení válcování „schedule.free“ a zvýšení množství pásu vyválcovaného mezi po sobě následujícími výměnami pracovních válců. Cílem WRS systému (každý válec je možné posouvat do vzdálenosti ± 100 mm od osy válcování) je zvýšení životnosti válců v průběhu kampaně rozložením opotřebení válců v oblasti hran na větší úsek délky těla válce. Hlavní pohon stolice H1 i H2 je střídavý 2 x 5225 kW, univerzální teleskopická vřetena jsou kardanového typu. Pracovní válce jsou vybaveny rychlovýměnou konvenčního provedení, známou z klasických TŠP tratí. Obě válcovací stolice jsou vybaveny: 1) kolektory trysek chlazení válců. Jde o celkem 8 kolektorů – 2 na vstupní straně pro horní a spodní pracovní válec a 2 na výstupní straně pro horní a spodní pracovní válec každé stolice; 2) kolektory se zabudovanými tryskami pro odstraňování sekundárních okují, vytvářejících se na povrchu pásu v průběhu válcování. Odokujení se provádí vysokotlakou vodou na vstupu stolice H1 a na výstupu stolice H2; 3) kolektory s tryskami tzv. fritovacího ostřiku, instalovanými na vstupní a výstupní straně tandemové tratě, vytvářejícího mlhu pro zabránění oxidace horního a dolního povrchu provalku a pronikání jemných práškových oxidů vznikajících při válcování do okolního prostoru. Tyto kolektory lze také použít pro zajištění tzv. izotermického válcování – tzn. -2-

METAL 2001


pro řízení průběhu teploty od jednoho k druhému konci pásu po délce svitku. Za tím účelem se aplikuje voda na výstupu z válcovací mezery v průběhu jednoho nebo dvou po sobě následujících z řady posledních průchodů. Mezi stolicemi H2 a V se nachází napínač (zvedač) smyček, který se automaticky, na základě impulsu od systému řízení tahu v provalku, pohybuje ve vertikálním směru a udržuje optimální tah v provalku nacházejícího se mezi stolicemi H1 a H2. Kombinovaná jednotka vstupní/výstupní unášeč/nůžky pro odstřih konců plní dvojí funkci: a) jako unášeč vyvozuje sílu potřebnou pro vytažení provalku z pecní navíječky a zavedení jeho předního konce do válcovací mezery; b) jako koncové stacionární nůžky stříhá konce provalku nepravidelného tvaru („jazyky“), aby zavedení provalku do stolice bylo bezproblémové. Válcovací proces, který se realizuje zcela automaticky, je možné rozdělit do dvou fází. V první fázi se provádějí „ploché“ průchody - bez pecních navíječek - (jsou zpravidla čtyři), do té doby než tloušťka provalku dosáhne cca 25 mm. Ihned po posledním plochém průchodu je provalek zaveden do pecní navíječky. Tím začíná druhá fáze, v níž se provalek navíjí na buben střídavě v každé z obou pecních navíječek. Tato fáze je typická pro válcovny Steckel. V průběhu válcování monitorují počítače válcovací sílu a teplotu a dávají impuls pro nastavování rychlosti válcování, válcovací mezery a množství chladicí vody, aby se dosáhlo přesné tloušťky a profilu pásu a požadované doválcovací a navíjecí teploty. V rámci řídicí úrovně 2 ASŘ TP (tzv. level 2), zodpovědné za vlastní řízení válcovacího procesu, se realizují následující dílčí řídicí modely: model výpočtu úběrů, model válcovací síly/momentu, model stanovení deformačního odporu, model šíření, model pružné deformace stolic, model teplotní roztažnosti a opotřebení válců a adaptace jednotlivých modelů. Celý proces je „samoučící“, což je umožněno mj. právě korekcí predikčních výpočtových modelů na základě zpětné vazby od skutečně naměřených parametrů procesu. Pecní navíječka je komora vytápěná zemním plynem. Každá z obou pecních navíječek má 7 hořáků instalovaných v horní části komory. Celkový tepelný příkon je 7,9 GJ/h. V pecní navíječce je udržována teplota cca 1090°C. Rychlost ohřevu a ochlazování komory je řízena automaticky tak, aby nepřekročila 66°C/h a nedošlo k poškození bubnu následkem tepelného šoku. Bubny jsou zhotoveny z žáruvzdorné slitiny s vysokým obsahem Ni a Cr. Ocelový hřídel bubnu je chlazen vodou a je poháněn stejnosměrným motorem 1300 kW. Teplota bubnu v průběhu válcování by měla činit cca 1000°C, skutečná teplota se může měnit následkem styku s válcovaným materiálem. Nalepené okuje se periodicky z bubnu odstraňují škrabákem. Po posledním úběru pás prochází pod druhou pecní navíječkou a na výběhovém valníku prochází úsekem laminárního chlazení k navíječce. Systém laminárního chlazení má 7 samostatně regulovatelných sekcí, z nichž každá má 7 horních a 16 spodních kolektorů. Každý z horních kolektorů má 25 plnoprůtokových trysek, každý ze spodních kolektorů 49 trysek vodního chlazení. Max. celkové množství vody je 4608 m3/h (shora) a 4902 m3/h (zdola). Typická (referenční) doválcovací teplota je 930°C, navíjecí teplota 590°C. Horní navíječka má tři přítlačné válce a je poháněna stejnosměrným motorem 1300 kW. Poloha přítlačných válců je regulována hydraulickým systémem, tzv. step control, který řídí podle tahu v pásu, při zohlednění postupného zvětšování vnějšího průměru svitku při navíjení, přítlak na válce (zároveň eliminuje případné šoky) a zabraňuje eventuálnímu poškození pásu.

-3-

METAL 2001


Svitky se po navinutí a stažení z bubnu přesunou na svitkovém voze na krokový dopravník, který je dopraví na venkovní sklad. Před tím jsou ještě vázacím strojem automaticky svázány po obvodu a opatřeny signem pomocí značkovacího robota, který nanáší potřebné údaje o svitku nástřikem přes šablonu na vnější závit. Ze skladu svitků jsou tyto z větší části po železnici dopravovány k dělicím linkám, z menší části se expedují přímo k odběrateli. Před uzavřením kontraktu na dodávku válcovací tratě byla zvažována také možnost dodání inspekční stanice pro kontrolu povrchu pásu, zařízení pro automatický odběr zkoušek na mechanické vlastnosti a mořicí laboratoře, simulující skutečné podmínky turbulentního moření pásu v mořicí lince. Pro nedostatek finančních prostředků a pro jejich postradatelnost nebyla tato zařízení nakonec dodána. Součástí projektu jsou dělicí linky, jak je patrno z obr. 1. Vybudována byla dosud podélně dělicí linka s kapacitou 400 tis. t/rok podélně dělených svitků. K dispozici jsou dále starší rekonstruované dělicí linky Siemag (umožňují však pouze zpracování pásu vstupní šířky max. 1000 mm podélně a příčně). V současné době se připravuje výstavba příčně dělicí linky pro max. rozměry svitků. Základní charakteristika válcovaného sortimentu: Za tepla válcovaný pás ve svitcích podle následujících norem: ČSN EN 10 025:1996, ČSN EN 10 029:1995, ČSN EN 10 051:1996, EN 10 111:1998, DIN 1016:1987, DIN 1543:1981, KN 42 5341:1997. Tloušťka 1,5 - 13,0 mm Šířka 600 - 1575 mm Specifická hmotnost 17,9 kg/mm šířky Max. hmotnost svitku cca 28,5 t Jakosti (značky) ocelí: 11 301 až 11 700 dle ČSN (konstrukční, hlubokotažné) a odpovídající ekvivalenty dle zahraničních norem; 12 041, 12 060, 12 071 dle ČSN a odpovídající ekvivalenty dle zahraničních norem; St E 290.7 TM až St E 480.7 TM dle DIN 17 172 (pro svařované trubky); Q St E 340 TM až Q St E 550 TM (mikrolegované pro tváření za studena). Dodávky budou realizovány tak, že tloušťka je odstupňována po 0,05 mm, šířka po 5 mm a délka po 50 mm. Délky tabulí jsou prozatím (do instalace nové příčně dělicí linky) u plechů s přírodními hranami max. 10 m, u plechů s ořezanými hranami max. 4 m (po dohodě max. 10 m), v obou případech s volnějšími tolerancemi délky, u dodávek z nové linky budou max. 12 m, s přísnějšími tolerancemi délek v souladu s požadavky norem. Garance jakostních parametrů, tak jak jsou uvedeny v příloze G ke kontraktu, jsem již uvedl ve své přednášce „Modernizace výroby pásů válcovaných za tepla v NH, a.s., Ostrava“ na jedné z předchozích konferencí Metal. II. Zkušenosti ze záběhového provozu tratě P 1500 Válcovací trať P 1500 měla být podle kontraktu uvedena do zkušebního provozu 30. 6. 1999, avšak k tomuto termínu nebyly zprovozněny všechny uzly a po dobu následujících tří měsíců se ještě dokončovaly studené zkoušky. -4-

METAL 2001


Hlavní časové milníky, charakteristické pro uvádění tratě do provozu, byly následující: ! ! !

Ukončení studených zkoušek Předběžná přejímka Čtyřtýdenní výkonový test

25. 10. 1999 29. 10. 1999 16. 10. – 13. 11. 2000

Lze tedy říci, že vlastní zkušební provoz tratě (válcování za tepla) byl fakticky zahájen teprve počátkem listopadu 1999, přibližně čtyři měsíce po termínu stanoveném v kontraktu. V přílohách ke kontraktu nebyla stanovena náběhová křivka válcovny (firma ICF Kaiser, která byla dodavatelem válcovny „na klíč“, a hlavní subdodavatel firma Tippins s tím nesouhlasily vzhledem k unikátnosti projektu), nicméně se očekávalo, že projektované výrobnosti bude dosaženo po 12 měsících od zahájení zkušebního provozu. Ve skutečnosti byl náběh podstatně pozvolnější (obr. 5) a do dnešního dne (konec ledna 2001) bylo vyválcováno pouze celkem cca 300 tis. tun pásu. Nepodařilo se dosáhnout ani dodatečně s firmou ICF Kaiser dohodnuté náběhové křivky na dobu prvních čtyř měsíců od skutečného zahájení provozu, jak ilustruje následující tabulka: tis. t/měsíc plán skutečnost

listopad 1999 prosinec 1999 leden 2000 3 15 27 0,2 1,5 4,9

únor 2000 39 5,1

Důvody, které vedly k nesplnění ani takto dohodnutých výrob, spočívaly zejména v technických problémech projevujících se nespolehlivostí výrobního zařízení a nízkou stabilitou nastavení válcovací tratě, což je zejména důsledkem toho, že se jedná o pilotní projekt po přerušení realizace stejného projektu v Thajsku. Při jednání mezi ICF Kaiser a vedením NH, a.s. v prosinci 1999 byla dodavatelem potvrzena nová náběhová křivka a přijata řada opatření ke zlepšení zkušebního provozu. Náběhová křivka předpokládala plynulé zvyšování výroby až do 90% projektovaného výkonu v 7. měsíci po předběžné přejímce, tj. v květnu 2000, kdy měl být proveden výkonnostní test. Jak vyplývá z předchozí tabulky, byl tento test proveden až ve druhé polovině října 2000. Výsledky testu jsou v době přípravy přednášky předmětem sporu s dodavatelem, protože Nová huť je nepovažuje za úspěšné ve smyslu kontraktu. Během zkušebního provozu tratě se projevily následující problémy, které způsobily zpoždění náběhu válcovny na projektovanou kapacitu: ⇒ Šavlovitost předního a zadního konce válcovaného pásu. Ruční řízení (pomocí joysticku) s cílem udržet podélnou osu pásu v technologické ose válcování bylo jen málo úspěšné. Jedním z prvních opatření, realizovaným na doporučení firmy Tippins, bylo obroušení lišt ložiskových těles válců, aby se zmenšilo tření v oknech stojanu. Problém se však nepodařilo vyřešit, navíc se zvětšily příslušné vůle, což situaci ještě zhoršilo. Bylo zjištěno, že tento problém souvisí s nestabilitou hydraulické regulace tloušťky (AGC). Zvláště tratě Steckel jsou náchylné k uvedeným problémům. Jak nám potvrdili odborníci firmy Fafer, Charleroi, Belgie, která používá trať Steckel od firmy Tippins pro válcování tlustých plechů a pásů z korozivzdorných ocelí, víceméně všechny válcovny Steckel měly při svém náběhu, a některé z nich i v průběhu dalšího provozování, prakticky stejné problémy se šavlovitostí pásu a AGC. Většina potíží má svůj původ v čistě mechanických problémech. Jde především o velké vůle v celé soustavě pracovní válec – -5-

METAL 2001


opěrný válec – stojan válcovací stolice a dále o nevhodné mechanické řešení snímačů polohy hydraulického válce. Tyto skutečnosti se projevily i na naší trati, spolu s dalšími příčinami, jako byly hystereze modulu stolice na straně motoru a obsluhy, poměrně značné teplotní rozdíly po šířce provalku, nerovnoměrnost chlazení válců a ostřiku okují a nedokonalé vedení provalku v ose válcování. ⇒ Ohřívací pec: Počáteční vcelku běžné problémy, např. nefunkční systém vážení bram, problémy se sázením kratších bram (související s laserovými světelnými závorami pro snímání polohy bram před sázením a v peci), s hydraulickým krokovacím mechanismem (špatná funkce servoventilů) nebo s komunikací mezi úrovní 1 a 2 ASŘ, byly postupně „nahrazeny“ závažnějšími problémy, souvisejícími s vlastní technologií ohřevu. V peci je pouze jedna kyslíková sonda – v jednom místě předehřívací zóny. Existují rozdíly v koncentraci O2 (až 2,5%) na pravé a levé straně pece, ve vyrovnávací zóně bylo zjištěno až o 3% O2 více než naměřila kyslíková sonda. Poměrová regulace je možná vždy jen pro celou řadu hořáků po šířce pece, přičemž jednotlivé hořáky nemusí mít (a nemají) stejný spalovací poměr. Není dobře možné získat informaci o průběhu teplot po délce bramy. Kontrolním měřením, provedeným pracovníky našeho Výzkumného a zkušebního ústavu, byl zjištěn nerovnoměrný ohřev – rozdíly teplot při sníženém výkonu pece činily na jedné bramě 20°C až 50°C, mezi bramami 40°C až 50°C. Zatím nejsou známy rozdíly v teplotním profilu po délce u krátkých a dlouhých bram ani teplotní profil po šířce bramy. ⇒ Vlastní trať: -

Vypadávání hlavních pohonů. Tento problém se vyskytoval při válcování pásu šířky 1100 mm během jednoho z „plochých“ průchodů. Byla přijata opatření ke zlepšení kvality parametrů elektrického napájení a firma ABB (dodavatel systému řízení pohonů) provedla doladění pohonů.

-

Problémy s automatickým systémem sledování materiálu na trati (čidla nereagovala – vliv okují a páry).

-

Potíže s uváděním nůžek do provozu. Dodnes přetrvávají problémy s odstřihem konců tlustších provalků (max. tloušťka 19 mm je nedostačující).

-

Pozdní zprovoznění systému sekundárního odokujení u stolic.

-

Odpadávání vnitřní vyzdívky pecních navíječek (vyřešeno).

-

Špatná funkce hořáků pecních navíječek (vyřešeno).

-

Pozdní zprovoznění systému WRB a systému WRS.

-

Problémy se synchronizací rychlostí válcování v jednotlivých stolicích (poměrně dlouhou dobu válcováno maximální rychlostí pouze 3 m/s, v květnu 2000 bylo dosaženo 5,5 m/s a teprve v letních měsících rychlost dosahovala cca 8 - 9 m/s). Maximální projektované rychlosti (12,5 m/s) stále nebylo dosaženo.

-

Přetrvávající problémy s tahovou regulací (zvedač smyčky umožňuje zvednutí pouze do úhlu 15°od horizontální roviny).

-

Špatná funkce ostřiků okují a chlazení válců.

-6-

METAL 2001


I když řada uvedených problémů již byla vyřešena, resp. se vyřešení postupně blíží, v době zpracování přednášky, stále přetrvávají některé zásadní problémy, zejména: ♦ Není dosaženo optimální funkce AGC, zejména při válcování tenčích a širších pásů. Projevují se vibrace/oscilace v celém hydraulickém systému. ♦ Stále se projevuje šavlovitost konců, zejména při válcování tenčích a širších pásů. ♦ Není optimální chlazení válců a funkce ostřiků okují (ucpané trysky, nesprávný úhel nastavení trysek). Rozdíly teplot po šířce pásu jsou značné. Kontrolním měřením bylo zjištěno, že dosahují až 80°C před laminárním chlazením a až 110°C za laminárním chlazením. ♦ Ostříknuté sekundární okuje se dostávají do vody pro laminární chlazení pásu a ucpávají trysky laminárního chlazení. Nepracují vždy dobře pomocné trysky, které sfoukávají vodu z povrchu pásu chlazeného na výběhu. ♦ Uprostřed šířky pásu se během laminárního chlazení hromadí voda, což vede k nerovnoměrnosti mechanických a strukturních vlastností pásu po šířce. ♦ Vodní hospodářství laminárního chlazení potřebuje vylepšit. Chladicí voda je znečišťována jemnými okujemi, tlakové hydrocyklony k jejímu čištění nestačí. Spodní kolektory ostřiku pásu a akumulační jímky vodního hospodářství se zanášejí, životnost čerpadel se snižuje. Pokud jde o rozměry válcovaného pásu, odvíjel se zkušební provoz tratě následovně. Nejprve byly válcovány pásy tloušťky cca 8 mm a postupně byla tloušťka snižována až na cca 3 mm. Zároveň se postupně zvyšovala šířka válcovaného pásu (z cca 800 mm na 1000 mm a pak postupně až na 1500 mm). Koncem srpna 2000 bylo poprvé dosaženo minimální projektované tloušťky 1,5 mm. Nicméně je třeba říci, že válcování tlouštěk menších než cca 2,5 – 3 mm činí trvalé technologické potíže a množství takových dosud vyrobených svitků je poměrně malé. Pokud jde o jakosti (značky) ocelí, jsou válcovány převážně běžné ocele jakostních řad 360, 430 a 510, pouze výjimečně byly zatím válcovány mikrolegované ocele s Nb. Celý záběhový provoz byl a stále je nepříznivě poznamenán skutečností, že souběžně s provozováním tratě P1500, která nedokáže spolehlivě válcovat tloušťky 2,0-2,5 mm, musí být provozována nadále i trať P800. Při válcování z teplé vsázky (dnes v naprosté většině případů) se až do nedávna používaly kombinované sekvence taveb při lití na ZPO. Zpočátku to byly pouze 3 tavby pro P1500 + 6 taveb pro P800, později se tento poměr postupně měnil ve prospěch taveb pro P1500 (6 taveb pro P1500 + 4 tavby pro P800, resp. 6 taveb pro P1500 + 2 tavby pro P 800), dnes jsou sekvence určeny téměř výlučně pro P1500, pouze asi 10% taveb směřuje na P 800. Jak je patrné z obr. 5, největší výroby na trati P 1500 bylo dosaženo v říjnu 2000, kdy byl prováděn čtyřtýdenní výkonnostní test dle kontraktu, který měl prokázat schopnost minihutě dosáhnout roční výrobnosti 1 mil. t za tepla válcovaných pásů. Zároveň byly provedeny testy kvality, která měla odpovídat příloze G ke kontraktu. V průběhu testu nebylo vyválcováno předepsané množství (cca 23% z celkového množství) pásu tloušťky 2 mm. Ani tak však nebylo plně dosaženo požadované výrobnosti. V podstatě lze však na základě provedeného testu konstatovat, že pokud by se válcovaly pásy o tloušťkách větších než cca 2,0 – 2,5 mm, v požadované šířkové a jakostní skladbě, bylo by možné očekávat dosažení požadované roční výrobnosti.

-7-

METAL 2001


Méně příznivé byly výsledky týkající se kvality pásu z produkce během čtyřtýdenního testu: •

Projevovalo se značné zvlnění okrajů pásu. Zvlnění bylo patrné na výběhovém valníku do doby, než začátek pásu uchopí navíječka a v pásu se vyvodí tah. K výraznějšímu zvlnění docházelo u pásů v tloušťkách pod 3 mm.

•

Na začátcích („A“) a koncích („Z“) pásů (u cca 60% svitků) se během válcování projevovala viditelná šavlovitost. Při proměření však hodnoty šavlovitosti nepřekračovaly 10 mm/5m (podle kontraktu max. 25 mm/6m).

•

Na povrchu pásu se vyskytovaly ve větší míře zaválcované okuje. Výraznější výskyt byl zaznamenán na „Z“ koncích.

•

Příčný průřez pásu u prověřovaných svitků vyhovoval podmínkám sjednaným v kontraktu.

•

Teleskopičnost svitků odpovídala podmínkám sjednaným v kontraktu.

•

Mechanické vlastnosti pásu, zjišťované na vzorcích odebíraných ve vzdálenosti cca 10 m od „Z“ konce pásu v cca 1/3 šířky, prakticky ve všech případech vyhovovaly požadavkům kupních smluv.

Je možné konstatovat, že od konce roku 2000 začíná naše minihuť vyrábět a dodávat pásy v kvalitě a podle norem a v modifikovaném výrobním rozsahu tam, kde už můžeme požadované jakostní parametry zaručit. Tzv. záběhový materiál, který ještě neodpovídá normám, je dodáván zákazníkům podle speciálních technických podmínek s omezenou garancí za nižší cenu. Některým odběratelům dodáváme pásy z uhlíkových a hlubokotažných ocelí na zkoušku, aby si při válcování za studena nebo při výrobě autokol ověřili jejich kvalitu při následném zpracování. Spokojenost našich odběratelů s kvalitou dodávaného materiálu postupně roste. Mám-li shrnout celkovou dnešní situaci v kvalitě produkce tratě P 1500, pak musím zdůraznit následující: Největším současným problémem je, kromě dosahování rovnoměrnosti vlastností po délce a zejména po šířce pásu, zajištění požadované rovinnosti pásu, zejména při válcování menších tlouštěk (pod cca 3 mm) a větších šířek pásu (nad cca 1100 až 1200 mm). Válcování pásu v tloušťkách 2 až 3 mm a šířek nad 1200 mm je technologicky podstatně náročnější než válcování tlustších pásů. Z toho také vychází návrh na další řešení, který se snažíme dohodnut s dodavatelskou firmou: nejpozději do 30. 6. 2001 provést opakovaný komplexní „minitest“ kvality, který se bude týkat tlouštěk pásů menších než 3 mm (10 tis. t v tloušťkách 2,0 – 2,5 mm a 10 tis. t v tloušťkách 2,5 – 3,0 mm). Podnikají se všechny kroky, aby trať P 1500 mohla v plném rozsahu převzít výrobu tratě P 800 a tato mohla být definitivně odstavena k termínu 30. 6. 2001. Pro splnění tohoto cíle se realizuje řada technických opatření, z nichž některé, zejména ty, jež mají charakter optimalizační, přesahují svým rozsahem daný termín. Nejdůležitější z nich jsou: ! ! ! ! ! ! ! !

dořešení technologie ohřevu a optimalizace spalovacích poměrů v ohřívací peci; úprava ostřiku primárních okují; úprava lišt ložiskových těles spodních pracovních válců; úprava vstupních nůžek (umožní zvětšit tloušťku provalku stříhaného po druhém průchodu na 35 mm); úprava podávacích válců s cílem zajištění jejich bezvadné funkce; doladění nastavení tahu mezi pecními navíječkami a stolicemi; úprava systému chlazení opěrných a pracovních válců; zprovoznění funkce systému WRS; -8-

METAL 2001 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !


aplikace systému WRB operátorem (manuální zásah); zprovoznění zařízení pro kompenzaci excentricity opěrných válců; zlepšení funkce HAGC (eliminace vibrací/oscilací, zlepšení funkce snímacích prvků – induktosynů a presduktorů, vypracování metodiky ověřování snímaných veličin atd.); zlepšení vedení provalku mezi stolicemi; identifikace příčin zvednutých konců provalku, realizace postupů při jejich odstranění; úprava napínače smyček a zlepšení jeho funkce v posledních dvou průchodech při válcování krátkých bram (délky 6 m); doladění hlavních pohonů; instalace systému měření teplotního profilu po šířce pásu před a za laminárním chlazením a realizace korekčních zásahů na úseku laminárního chlazení; individuální řízení bočních „sfoukávacích“ trysek z MMI; realizace opatření pro zlepšení kvality vody v okruhu laminárního chlazení (vyřešení vhodného způsobu čištění jako náhrady za nákladnou chemickou úpravu vody, opatření pro bezporuchovou funkci čerpadel, odstraňování okují ze sacích jímek); optimalizace válcování úzkých a širokých pásů tloušťky 2 mm z krátkých i dlouhých bram.

Realizace válcovací tratě P 1500 typu Steckel byla velmi náročná, zejména, jak jsem již uvedl, byla pilotním projektem. Dodavatel neměl k dispozici zkušené provozní odborníky. Řada problémů se řešila dlouhodobým testováním a hledáním řešení. Vzhledem k unikátnosti projektu nebylo kde získat zkušenosti. V současné době ale už zkušenosti našich osádek a odborníků umožňují rychlejší řešení problémů. Děkuji za pozornost.

-9-

METAL 2001


Schéma výrobnì -technologického procesu na minihuti NH, a.s.

- 10 -

METAL 2001


NOVÁ HUŤ ZPO č. 2 - bramové Dodavatel: Uvedení do provozu: Kapacita: Poloměr zakřivení: Typ krystalizátoru:

VAI prosinec 1997 1 070 tis. t/r 5,5 m přímý, deskový (možnost lití dvojité bramy)

Počet proudů: Sekundární chlazení: Dělicí agregát: Odlévaný formát: rychlost lití:

1 vodovzdušné kyslíkoplynové řezačky tl. 125 mm šířka 800 - 1575 mm délky až 18 m max. 2,5 m/min

Pánvová pec Dodavatel: Uvedení do provozu:

MDH 1997

Hmotnost tavby: 200 t Výkon transformátoru: 28 MVA Průměr elektrod: 450 mm Rychlost ohřevu: max. 4,5° C/min

- 11 -

METAL 2001


NOVÁ HUŤ Válcovací trať Steckel Dodavatel: Uvedení do provozu:

Tippins Incorporated 1999

Kapacita: cca 1 000 tis. t/r Šířka pásu: 600 – 1575 mm Tloušťka pásu: 1,5 – 13 mm Počet válc. stolic kvarto: 2 Rozměry prac. válců: průměr max. 840 mm Rozměry opěr. válců: průměr max. 1 730 mm Válcovací rychlost: 0 - 750 m / min Max. válcovací síla: 35 670 kN Výkon pohonu: 2 x 2 x 5 225 kW, AC Počet vertikál. stolic: 1 Pecní navíječky před a za tratí: Rozměry pece: Vytápění pece:

cca 2,74x2,74x2,44 m zemním plynem (7 horních hořáků – 7,9 GJ/H)

Laminární chlazení: počet chladicích sekcí: 7 max. průt. chl. vody: na horní povrch pásu 4 608 m3/h na spodní povrch pásu 4 902 m3/h

Navíječka hotového pásu: provedení: horní (nadúrovňové), 1 305 kW DC vnější průměr svitku: 1016 - 1 867 mm vnitřní průměr svitku: 762 mm hmotnost svitku: max. 27 200 kg - 12 -

METAL 2001


- 13 -

METAL 2001


- 14 -

Zkušenosti s realizací projektu dvoustolicové teplé pásové tratě typu Steckel v NH, a.s

Recommend Documents