Энергосберегающее устройство для производства стали и способ его осуществления

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при прокатке стальных профилей и арматуры. Сталь нагревают до температуры литья, составляющей более 1500°С, и непрерывно разливают в соответствующую форму с получением полуобработанного изделия. Упомянутое изделие передают на прокатный стан при температуре 850 – 900°С посредством транспортного средства и нагревают его до температуры выше 1000°С, соответствующей температуре максимальной пластичности, в индукционной печи туннельного типа с промежуточными валками, а затем прокатывают. Обеспечивается оптимизация количества тепла, используемого для нагрева стали до температур последующих этапов ее обработки, что позволяет уменьшить расход электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к высокоэнергосберегающему устройству для производства стали и способу его осуществления, в частности к устройству для прокатки стальных профилей или арматуры.

Подробнее, настоящее изобретение относится к устройству, которое обеспечивает процесс прокатки для изготовления стальных слоистых материалов, таких как стальные профильные листы или арматура, которое позволяет уменьшить расход тепловой энергии, используемой для достижения различных температур, а также уменьшить отходы некоторых загрязняющих веществ.

Прокатные станы, такие как стан, показанный на фиг.1B и обозначенный указателем B, являются широко известными.

Процесс прокатки, который осуществляется во время производства стали, является процессом, при помощи которого добиваются механических характеристик и желаемой формы металла; указанный процесс осуществляется посредством прохождения прокатываемого материала, обозначенного как 10, в форму, имеющую сечение больше, чем сечение конечного изделия, и между парой гладких или профилированных валков 4.

Расстояние между двумя валками 4 меньше, чем толщина входящего материала 10.

Исходный материал это, как правило, так называемая "заготовка", полученная путем затвердевания стали в специальных станах непрерывного литья, как показано на фиг.1A и указано при помощи указателя A.

Сталь, после отливания вдоль зоны непрерывного литья 5 в формы, проходит в зону 6 охлаждения, в которой она отвердевает по форме заготовки 10.

Прежде, чем подвергать заготовку 10 процессу прокатки, ее необходимо нагреть в установочной группе 2 клетей, доведя ее до температуры, соответствующей максимальной пластичности, другими словами 1000-1150°C для стали.

Нагревание осуществляется при помощи пламенной печи 2A, на которую обычно подают тяжелую нефть или газ.

Весь процесс производства стали, таким образом, требует двух стадий нагревания материала: первая стадия, на которой следует достичь жидкой фазы, и вторая стадия, следующая за охлаждением, благодаря которой достигается пластическая фаза.

Соответственно, процесс предполагает существенный расход энергии.

Значительная часть указанной энергии рассеивается в форме тепла во время процесса охлаждения полуготовых изделий или заготовок или конечного изделия в процессе прокатки.

Таким образом, все еще имеется необходимость в устройстве для обработки стали, способном обеспечить высокое энергосбережение во время обработки стали относительно устройств, которые используются в настоящее время.

В частности, очевидно, что существует необходимость в обеспечении способа для обработки стали, который позволяет оптимизировать количество тепла, которое используется для того, чтобы довести сталь до температурных значений, необходимых для последующих этапов обработки.

Дополнительно, второй недостаток известного прокатного стана представляет собой то, что указанный прокатный стан не очень эффективен в производительности и организации рабочего пространства.

Фактически, для того, чтобы нагреть, а затем охладить проволоку из прокатываемой стали, необходимо иметь пространство для охлаждения, а затем для последующего нагревания.

Из вышесказанного очевидно, что существует необходимость в устройстве для прокатки стали, которое предусматривает высокую эффективность производства.

Кроме того, использование пламенных печей ведет к выбросу вредных веществ, таких как CO2, SO2 и NOx.

Таким образом, объектом настоящего изобретения является преодоление недостатков известного уровня техники путем предоставления устройства для обработки стали, которое предусматривает более высокую эффективность производства относительно известных прокатных станов.

В частности, объектом настоящего изобретения является предоставление устройства для обработки стали с высоким энергосбережением.

В рамках этой цели, целью настоящего изобретения является предоставление устройства для обработки стали, которое позволяет уменьшить общие размеры стана.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление устройства для обработки стали, которое позволяет избежать расходов электроэнергии и таким образом уменьшает производственные расходы.

Дополнительной целью изобретения является предоставление способа для обработки стали, который обеспечивает больший объем выпуска, чем объем, достигаемый известными способами.

Эти и другие цели достигаются посредством способа его получения в соответствии с п. 1 формулы изобретения.

Уточненные технические характеристики устройства и способа согласно изобретению указаны в зависимых пунктах формулы.

Преимущественно, объединение сталелитейного завода и прокатного стана непосредственно через горячее сырье ведет к существенному энергосбережению, а также уменьшению производственных расходов более чем на 300 кВт⋅ч/т.

Другим преимуществом, предусмотренным настоящим изобретением, является осуществление производства стали более экологичным с точки зрения загрязнения окружающей среды.

В частности и преимущественно, нагревающая пламенная печь не используется и, таким образом, вдобавок к экономии топлива, возможным становится уменьшение выброса загрязняющих веществ, таких как CO2, SO2 или NOx.

Например, если рассмотреть стан с 800000 т/г EES, существует уменьшение выброса CO2 в размере 72000 т/г, уменьшение выброса SO2 в размере 410 т/г и уменьшение выброса NOx в размере 225 т/г.

Настоящее изобретение, таким образом, позволяет осуществлять производство стали как никогда экологически безопасно.

Вышеперечисленные объекты и преимущества изобретения будут показаны в большей степени из следующего описания, относящегося к предпочтительному варианту осуществления устройства для прокатки стали, в соответствии с настоящим изобретением и из сопроводительных чертежей, на которых:

- на фиг.1A представлена схема первой части устройства для прокатки стальной арматуры в соответствии с уровнем техники;

- на фиг.1B представлена схема второй части устройства для прокатки стальной арматуры в соответствии с уровнем техники;

- на фиг.2 представлена схема устройства для прокатки стальной арматуры в соответствии с настоящим изобретением.

Ссылаясь особенно на фиг.2, прокатное устройство согласно с изобретением, показанное на фиг. 1, содержит установочную группу 2 клетей, обращенную к чистовой группе 3 клетей, которая содержит множество клетей 4.

Расположение устройства предусматривает непосредственное соединение стана 5 непрерывного литья с установочной группой 2 клетей прокатного стана, посредством быстрого транспортного средства 7 заготовок 10, которые являются полностью затвердевшими и которые имеют среднюю температуру в диапазоне 850-900°C.

Поскольку температура прокатки, достаточная для надлежащей пластичности материала, должна быть больше 1000°C, является необходимым довести заготовки 10 до указанной температуры прокатки.

Таким образом, установочная группа 2 клетей предусматривает туннельную печь 2B индукционного типа.

Таким образом, необходимая для прокатки температура быстро достигается и можно приступать к обработке заготовок посредством пар валков 4 чистовой группы 3 клетей, с расходом энергии, который значительно меньше по сравнению с известным уровнем техники.

Преимущественно, устройство для обработки стали согласно настоящему изобретению позволяет уменьшить общие размеры относительно известных станов, таким образом избегая пространства, необходимого для охлаждения заготовок и для их хранения.

Способ для обработки стали согласно настоящему изобретению предусматривает следующие этапы:

a) доведение стали до температуры плавления, большей 1500°C;

b) литье стали в формы, таким образом получая полуготовое изделие;

c) передачу полуготового литого изделия на прокатный стан посредством быстрого транспортного средства;

d) доведение полуготового изделия до температуры максимальной пластичности (больше 1000°C);

e) подвержение полуготового изделия процессу прокатки.

В частности, этап c) допускает уменьшение температуры стали до около 800-900°C, что, таким образом, также предоставляет полное отвердение материала, который приобретает механические свойства, требуемые для размещения конечных изделий в продаже.

Подробнее, этап d) происходит, предпочтительно с использованием печей индукционного типа, которые ограничивают выброс вышеуказанных вредных веществ.

Еще более подробно, процесс прокатки, указанный на этапе e), может происходить, используя предпочтительно известный стан прокатного стана.

Конструктивные особенности, а также преимущества высокопроизводительного прокатного устройства, в частности для прокатки стальной арматуры и профилей, являющегося объектом настоящего изобретения, понятны из вышеприведенного описания.

В заключение, хотя настоящее изобретение было описано для иллюстративных, но не ограничивающих целей, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, должно быть понятно, что специалистами в данной области могут быть осуществлены вариации и/или модификации, без отступления от объема охраны, установленного далее в прилагаемой формуле изобретения.

1. Способ производства стального проката, включающий этапы:

a) нагрев стали до температуры литья, составляющей более 1500°С;

b) непрерывное литье стали в соответствующую форму с получением полуобработанного изделия;

c) передача литого полуобработанного изделия при температуре 850–900°С на прокатный стан посредством транспортного средства;

d) нагрев полуобработанного изделия до температуры выше 1000°С, соответствующей температуре максимальной пластичности, в индукционной печи туннельного типа с промежуточными валками;

e) прокатка литого полуобработанного изделия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на указанном этапе b) получают затвердевшее полуобработанное изделие, и на этапе с) литое затвердевшее полуобработанное изделие имеет среднюю температуру 850–900°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к способам и устройству производства рулонной полосы в литейно-прокатном агрегате бесслитковой прокатки. Способы включают отливку заготовки в машине для литья, ее прокатку по меньшей мере в одной черновой прокатной линии с использованием первичного литейного нагрева, подачу полученного полосового подката в промежуточную печь, подачу подогретого в печи подката в чистовую прокатную линию, ускоренное охлаждение полученной прокатанной полосы и свертывание ее в рулон.

Изобретение относится к области металлургии, и может быть использовано при прокатке на совмещенной литейно-прокатной установке. Установка содержит блок разливки и следующий за ним блок (4) прокатки.

Изобретение может быть использовано при прокатке металлической полосы на литейно-прокатной установке. Способ осуществляют на установке непрерывной разливки и следующих за ней в направлении подачи сляба первой печи с неохлаждаемыми роликами пода, второй печи и чистовом прокатном стане.
Изобретение относится к способу получения плоского катаного продукта из высокопрочной низколегированной стали, содержащей 0,15-0,35 вес.% меди. Способ включает отливку полосы на установке разливки с последующим отверждением и непрерывную или полунепрерывную прокатку до конечной толщины катаного продукта.

Изобретение относится к металлургии. Перед горячей прокаткой непрерывнолитой сляб разрезают.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения гарантированного технического ресурса и выносливости подрельсовой зоны подкрановых балок с тяжелым 8К, 7К режимом работы мостовых кранов при интенсивной эксплуатации получают непрерывно-литую заготовку портальную в сечении из стали 35ГС, охлаждают её до температуры 950÷1050°C, по рольгангам поступательно транспортируют ее в клеть прокатного стана, всесторонне обжимают ее валками прокатного стана с четырех сторон и пластически деформируют портальное сечение до проектных размеров с суммарным коэффициентом вытяжки не менее 7,8, образуют из пары зеркальных Z-образных профилей единый, монолитный портальный профиль с единой главой и парой пят, причем площадь сечения главы и пары пят равны друг другу, режут готовый прокат на мерные длины, а при монтаже портального рельса на верхний пояс подкрановой балки пару пят рельса и верхний пояс подкрановой балки механизированно объединяют в единое целое фрикционными шпильками, с гарантией затягивают гайки шпилек гайковертом, образуют единый замкнутый портальный рельс с продольной полостью внутри, обладающий увеличенным моментом инерции кручения ∑ J К р Б л о к в 16,2÷10,6 раза, а моментом инерции изгиба J X Б л о к в 5,2÷6,4 раза по сравнению со стандартным рельсом по ГОСТ 4121-76.

Изобретение относится к области производства металлических удлиненных прокатных изделий. Установка содержит сталеплавильный агрегат (6) для производства жидкого металла с первой производительностью, прокатный стан (13) со второй производительностью, агрегат (11) непрерывной разливки, расположенный между сталеплавильным агрегатом и прокатным станом (13), при этом агрегат (11) непрерывной разливки включает в себя по меньшей мере две разливочные линии (21, 19), каждая из которых выполнена с возможностью производства удлиненных промежуточных изделий.

Изобретение к прокатному производству. Технический результат - повышение качества полосы.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении горячекатаной стальной полосы на совмещенной литейно-прокатной установке.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении горячекатаной стальной полосы на совмещенной литейно-прокатной установке.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения улучшенных магнитных свойств полосы из электротехнической стали, имеющей следующий состав легирующих добавок, в весовых процентах: С от 0,001 до 0,08, Al от 4,8 до 20, Si от 0,05 до 10, В до 0,1, Zr до 0,1, Cr от 0,1 до 4, железо и неизбежные примеси – остальное, получают расплав из стали указанного состава, отливают полосу толщиной от 6 до 30 мм в горизонтальной установке, прокатывают полосу со степенью деформации по меньшей мере 50% в горячекатаную полосу. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Полностью затвердевшую непрерывнолитую заготовку (3) в виде сляба или тонкого сляба проводят через устройство (6) для разрезания и отводят по рольгангу в направлении (7) подачи в чистовой прокатный стан. Устройство (6) содержит ножницы (9), подъемное устройство (11) и отводящее устройство (8). При аварии на литейно-прокатной установке осуществляют следующие этапы: a) отрезают ножницами (9) от непрерывнолитой заготовки (3) отрезок (21), b) зажимают отрезок (21) зажимным устройством (23), c) поднимают заднюю часть отрезка (21) с рольганга с помощью подъемного устройства (11) при оттягивании конца отрезка (21) в направлении (7) от ножниц (9), d) отрезают ножницами (9) от проходящей через них непрерывнолитой заготовки (3) отрезок (10), e) отводят отрезок (10) с рольганга посредством отводящего устройства (8) и удаляют отрезок (21) до восстановления процесса непрерывного литья и прокатки. Уменьшение длины устройства (6) позволяет уменьшить длину литейно-прокатной установки. Обеспечивается эксплуатационная надежность литейно-прокатной установки за счет исключения прерывания процесса непрерывного литья при аварии на участке упомянутой установки, следующем за устройством (6). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве медных электротехнических изделий из вторичного сырья способом совмещенного литья и прокатки. На первом этапе приготавливают расплав меди путем плавления медных отходов. На втором этапе расплав подвергают рафинированию и восстановлению меди, для чего указанный расплав пропускают в раздаточную камеру через перфорированный элемент из графита плотностью 1,56-2,2 г/см3 при температуре 1140-1175°С. Затем формируют непрерывнолитую заготовку, подвергают ее прокатке, нагревают до 650-800°С путем пропускания через индукционный нагреватель с линейной скоростью 1,5-2,5 м/с и резко охлаждают до 50-55°С. Рекристаллизация металла при прокатке, а затем при пропускании через индукционный нагреватель приводит к образованию однородной мелкокристаллической структуры и высоким физико-механическим характеристикам готового изделия. Обеспечивается получение электротехнических изделий из 100% медных ломов. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.

Изобретение относится к прокатке полосы на установке совмещенного непрерывного литья и прокатки. При плановом или неплановом прерывании производства в чистовом прокатном стане (3) осуществляют стадии a-d: а) разрезают полосу (1) разделительным приспособлением (5) в месте (4) между разливочной машиной (2) и станом (3), b) транспортируют участок полосы, следующий за разрезом в направлении транспортировки (F), в накопитель (6) полосы с помощью задающего устройства (7), расположенного после приспособления (5), с) приспособлением (5) повторно разрезают полосу (1) и разрубают полосу, следующую за участком, транспортированным в накопитель (6), в направлении (F), на части, d) приспособлением (5) разрубают накопленный в накопителе (6) участок полосы на части, для чего задающим устройством (7) осуществляют обратную транспортировку находящегося в накопителе (6) участка полосы (1) против направления (F) к разделительному приспособлению (5). Обеспечивается быстрое, надежное и экономичное, по меньшей мере частично, автоматическое приведение установки в рабочее состояние. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству и способу непрерывного литья и прокатки стального листа. Устройство содержит установку для непрерывного литья для изготовления стального листа, первый прокатный блок, связанный с установкой для непрерывного литья, второй прокатный блок, который отстоит от выходной стороны первого прокатного блока и содержит прокатный стан для прокатки стального листа, и отрезно-разгрузочный блок, расположенный между первым прокатным блоком и вторым прокатным блоком. Отрезная машина для отрезания участка стального листа отстоит от второго прокатного блока на расстояние, по меньшей мере, равное длине непрерывной заготовки, требуемой для изготовления и выгрузки конечного катаного стального листа, и удовлетворяющее формуле: SL+6<D<2SL+12, где SL - длина непрерывной заготовки, м, D - расстояние между отрезной машиной и вторым прокатным блоком, м. В способе при изготовление стального листа осуществляют переключение между режимом непрерывной прокатки и режимом периодической прокатки. Способ содержит этап непрерывного литья для изготовления стального листа, этап прокатки для прокатки стального листа в прокатном стане и этап отрезания для резки стального листа между этапом непрерывного литья и этапом прокатки в режиме периодической прокатки. В результате обеспечивается предотвращение отходов непрерывной заготовки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области прокатки. Устройство содержит линию изготовления и подачи литой заготовки, стан горячей прокатки, который связан с линией подачи литой заготовки, предназначенный для получения литой заготовки и ее горячей прокатки, и нагревательный блок, который располагается между линией подачи литой заготовки и станом горячей прокатки. Повышение равномерности нагрева заготовки обеспечивается за счет того, что нагревательный блок предназначен для повторного нагревания внешней поверхности в направлении в ширину литой заготовки, в то время как скрытая теплота фазового перехода, полученная от предварительного нагревания, поддерживается в центральной части в направлении в ширину литой заготовки. Устройство также может содержать устройство непрерывного литья, предназначенное для изготовления литой заготовки. Нагревательный блок может быть расположен на переднем конце стана горячей прокатки для многократного нагревания литой заготовки во множестве точек. Способ разливки с горячей прокаткой включает этап непрерывного литья, на котором изготавливают литую заготовку, этап равномерного нагревания, на котором многократно нагревают литую заготовку во множестве точек в направлении транспортировки литой заготовки, и этап горячей прокатки, на котором уменьшают литую заготовку после этапа равномерного нагревания. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к установкам непрерывного литья, совмещенного с прокаткой. Установка содержит: устройство непрерывного литья для изготовления стального листа, стан горячей прокатки, соединенный с устройством непрерывного литья, и извлекающе-нагревающий узел (300), соединенный по меньшей мере с одним из устройства непрерывного литья и стана горячей прокатки. Извлекающе-нагревающий узел (300) содержит нагреватель (310) и извлекатель (320), установленные с обеих сторон стального листа и обращенные друг к другу в одном и том же положении в направлении транспортировки стального листа, и осуществляет выборочно выполняемый этап, включающий определение необходимости выполнения одной из операций, включающих операцию нагрева или операцию извлечения части стального листа и выполнение их в одном и том же положении на пути перемещения стального листа. Обеспечивается уменьшение температурных потерь при прокатке за счет уменьшения пути перемещения стального листа. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области прокатного производства. Сталелитейная установка содержит литейную машину (11) непрерывного действия, прокатный стан (12), расположенный за упомянутой литейной машиной (11) непрерывного действия, и одно или более средство переноса (19) для перемещения передельных литьевых изделий, при этом с помощью упомянутых средств переноса осуществляют соединение литейной машины (11) непрерывного действия с прокатным станом (12). Кроме того, предлагаемая сталелитейная установка содержит по меньшей мере одну нагревательную печь (25) для поддержания температуры и (или) нагревания заготовок, разгрузочную площадку (34) для передельных литьевых изделий и устройство (31) для переноса на подвеске. Изобретение обеспечивает увеличение производительности и возможность управления технологическим процессом без нарушения непрерывности на предшествующих стадиях производства. 2 н. и 17 з.п ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при прокатке стальных профилей и арматуры. Сталь нагревают до температуры литья, составляющей более 1500°С, и непрерывно разливают в соответствующую форму с получением полуобработанного изделия. Упомянутое изделие передают на прокатный стан при температуре 850 – 900°С посредством транспортного средства и нагревают его до температуры выше 1000°С, соответствующей температуре максимальной пластичности, в индукционной печи туннельного типа с промежуточными валками, а затем прокатывают. Обеспечивается оптимизация количества тепла, используемого для нагрева стали до температур последующих этапов ее обработки, что позволяет уменьшить расход электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх