можете - ЗАО НПП Машпром

Эффективное использование прокатного
инструмента компании Fujico Co Ltd. на
металлургических предприятиях РФ
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
«Единственным способом сохранения конкурентного
преимущества является модернизация производства переход к более сложным разновидностям преимущества»
М. Портер
Описание технологии плакирования методом
полунепрерывной заливки (СРС). Преимущества
валков СРС
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Преимущества применения листовых валков СРС на станах горячей
прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангов станов горячей
прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
История развития процессов производства
валков
1950
Направления
1960
1970
1980
1990
2000
Высокоскоростные станы
SFR (бесконечная прокатка)
Контроль формы и разнотолщинности
Минимальное утонение кромки
Непрерывное производство
Статическое литье
Процесс
Литьё при двойной заливке
Центробежное литье
CPC
(ESR) ЭШП
Закаленный
Материал
Адамит (150ХНМ)
(Горячий прокат)
(Холодный прокат)
SQ (сталь закалённая)
HiCr
Быстрорежущая
cталь (HSS)
Концепция применения валков
Высоколегированный
сплав

По степени
легирования
Горячее изостатическое
прессование
(порошковая металлургия)
HIP
CPC

Плакирование методом
полунепрерывной заливки
CF
Центробежное
литье
←
→
Низколегированный
сплав
Тонкий слой
Толстый слой
По толщине рабочего слоя
Описание процесса плакирования методом
полунепрерывной заливки (CPC)
Основа
Ковш для заливки
Индукционная катушка
(нагревание основы)
Промежуточное
разливочное устройство
Промковш
Расплавленный металл
Индукционный
перемешиватель
Кристаллизатор
Плакированный
рабочий слой
Характеристики процесса CPC
1. Возможность применения высоколегированных и сложных
сплавов с получением:
- высокопрочных карбидов и матрицы;
- однородной структуры.
2. Высокая скорость кристаллизации:
- хорошая структура и текстура поверхности.
3. Прочное и жёсткое основание:
- осуществление проката при больших нагрузках.
4. Вторичное использование сердечника валка.
Сравнение уровня затвердевания и величины зерна валков
при разных процессах производства
Процесс
Скорость
кристаллизации,
мм/мин.
Размер зерна, µm
Центробежное литье
(CF)
3~7
200 ~ 300
Электрошлаковый
переплав (ESR)
3~5
200 ~ 400
Плакирование
методом
полунепрерывной
заливкой (CPC)
10 ~ 30
50 ~ 100
Химический состав и микроструктура материалов,
применяемых для производства валков
C
Ni
Cr
Mo
V
W
Др.
Графит
Карбид
Форма
Твёрдость
(HS)
ICDP
3,3
4,4
1,8
0,4
-
-
-
5%
Fe3C
Бейнит
80
HiCr
2,7
1
17,5
1
-
-
-
-
M7C3
Мартенсит
(Закаленный)
75
CPC
(HSS)
2
<1
5
(2-10)
5
(2-10)
Co,
Nb
-
MC+M6C Мартенсит
М7С3
(Закаленный)
85
5
5
(2-10) (2-10)
масса%
ICDP – чугун двойного модифицирования (индефинитный чугун)
HiCr – высоко-хромистый чугун
HSS – быстрорежущая инструментальная сталь
Твердость, HS
Распределение твердости и макроструктура
валков CPC
Граница
Рабочий слой
сердечник
Расстояние от поверхности, мм
Поперечный разрез
Продольный разрез
Сравнение эффективности валков стана
сортовой прокатки
тн/мм
1200
1000
800
HSS(CF)
600
CPC
400
200
0
#14(D16)
#14(D10)
(квадрат)
#17(D13)
(овал)
#17(D10)
#18(D13)
(круг) (агрегат для продольной
резки полосы)
Сравнение эффективности валков на чистовых
клетях листовых станов горячей прокатки
тн/мм
35000
30000
25000
20000
Обычн
HSS(CF)
CPC
15000
10000
5000
0
Япония-С США
Япония-А
Япония-В Japan-C
Japan-A Japan-B
USA
Канада
Canada
Сравнение эксплуатации и затрат на
валки на стане горячей прокатки
Эксплуатация
(стойкость)
Цена
Затраты
Обычный
0,3
0,3
1
CF-HSS валок
1
1
1
CPC валок
1,5
(1,2-2,0)
1,2
(1,2-1,5)
0,8
(0,6-1,2)
Восстановленный
CPC валок
1,5
(1,2-2,0)
1,0
(1,0-1,2)
0,67
(0,5-1,0)
13
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на
металлургических предприятиях РФ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Преимущества применения листовых валков СРС на станах горячей
прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангов станов горячей
прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
Опыт эксплуатации валков СРС на
металлургических предприятиях РФ
1.
Мелкосортный стан 150 ОАО «НСММЗ», г. Березовский. 2012г.
2.
Мелкосортный стан 170 ОАО «ММК», г. Магнитогорск. 2013г.
3.
Широкополосный стан горячей прокатки 2000 ОАО «ММК».
2014г.
15
Результаты эксплуатации валков СРС
Мелкосортный стан 150 ОАО «НСММЗ», г. Березовский
Фактические результаты
Стойкость, тонн/калибр
Стойкость, тонн/мм
№
клети
Форма
калибра
Max
Средняя
Max
Средняя
10
овал
8107
7244
1621
1313
12
овал
9535
6308
1802
1092
Сравнение технологий
Средняя стойкость калибра, тонн
Количество переточек валка
Ресурс валка, тонн
Эффективность
Оптимальная температура
поверхности валка, ˚С
Валки СРС
Клеть 10
Клеть 12
7244
6308
13
13
1 092 000
921 200
3,27
4,56
не более 60
Чугун
Клеть 10
Клеть 12
3200
2000
9
9
288 000
280 000
1
1
не более 80
16
Опыт эксплуатации валков на сортовом
стане 150 НСММЗ (г. Березовский)
Поверхность калибров валка (СРС)
Клеть №12
наработка 6376 т
17
Опыт эксплуатации валков на сортовом
стане 150 НСММЗ (г. Березовский)
Поверхность калибров валка (CF)
Клеть №11
наработка 1923 т
18
Результаты эксплуатации валков СРС
Мелкосортный стан 170 ОАО «ММК», г. Магнитогорск
Фактические результаты
Форма
калибра
Сравнение стойкости
3 500 000
3 000 000
Стойкость, тонн\калиибр
№ клети
Стойкость,
тонн/калибр
2 500 000
Средняя
2 000 000
1 500 000
7
8
9
10
11
круг
овал
круг
овал
круг
1 000 000
19 992
7 772
17 370
7 772
15 292
500 000
0
СРС
Чугун
Клеть 7
Клеть 8
Клеть 9
Клеть 10
Клеть 11
2 399 040
932 640
2 918 160
1 305 696
3 303 072
810 000
406 000
649 600
421 400
763 200
Сравнение технологий
Клеть 7
Клеть 8
СРС
Клеть 9
19 992
7 772
17 370
7 772
15 292
13 500
5 800
5 800
4 300
5 300
12
12
12
12
12
6
7
8
7
8
Ресурс валка, тонн
2 399 040
932 640
3 303 072
810 000
406 000
649 600
Эффективность
Температура
поверхности валка, ˚С
2,96
2,30
4,33
1
1
1
Средняя стойкость
калибра тонн
Количество переточек
валка
Клеть 10
2 918 160 1 305 696
4,49
не более 60
3,10
Клеть 11 Клеть 7
Клеть 8
Чугун
Клеть 9 Клеть 10 Клеть 11
421 400 763 200
1
1
не более 80
19
Опыт эксплуатации валков на сортовом
стане 170 ММК
Поверхность калибров валка (валок СРС)
Клеть №11
Наработка 14 378 т
FUJICO CO., LTD
Опыт эксплуатации валков на сортовом
стане 170 ММК
Поверхность калибров валка (валок CF)
Клеть №11
Наработка 4 930 т
FUJICO CO., LTD
Опыт эксплуатации.
Механическая обработка сортовых валков СРС
№1 инструмент мех.обработки
Материал
№2 инструмент мех.обработки
WG 300
Sandvik 670
2V
2V
CRDCN 3325P06-A
CRDCN 3325P06-A
Скорость вращения, м/с
65
130
Скорость подачи, мм/об
0,35
0,22
Врезание, мм
0,75
1,5
При использование WG 300,
необходимо выполнить
фрезерование держателя
примерно на 1 мм
нет
Пластины
Держатели
Условия
резания
Модель
Примечание
FUJICO CO., LTD
Планируемый эффект от реализации программы
применения валков СРС





ОАО «ММК»
ОАО «НСММЗ»
Стан 170 Danieli
№2-13 клеть
Увеличение стойкости валков в 5-6
раз
Увеличение производительности
прокатного стана на 2%
Общее увеличение стойкости
калибров до 6000 тн (при
комплектации всех клетей стана –
до 10 000тн)
Сокращение износа привалковой
арматуры на 30% на клетях №2-13
Снижение годовой закупки валков
минимум в 2 раза (в долгосрочной
перспективе)
Стан 150 Danieli
№6-12 клеть
 Увеличение стойкости валков до 5
раз
 Сокращение износа привалковой
арматуры на 30% на клетях №6-12
 Снижение затраченного времени на
перевалку валков, с перехода на
калибр, на подготовку валков для
установки в клеть, до 65%
FUJICO CO., LTD
Преимущества в результате эксплуатации валков
СРС на предчистовой группе прокатного стана
1. Повышение стойкости твердосплавных шайб чистовой
группы
2. Увеличение длительности кампании прокатки
3. Увеличение стойкости привалковой арматуры
4. Уменьшение съема металла при переточке
5. Увеличение производительности стана
6. Эффективное планирование времени перевалки валков
7. Сокращение парка валков
8. Сокращения количества технологических ограничений
9. Экономия электроэнергии (вследствие сокращения операций
перевалок)
FUJICO CO., LTD
Применение рабочих валков СРС на листовых
станах горячей прокатки
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Применение рабочих валков СРС на листовых станах горячей
прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангов станов горячей
прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
Планируемый эффект от эксплуатации валков СРС
на стане 2000 ММК
Стан 2000
№7-10 клеть
 Увеличение стойкости валков минимум в 5 раз
 Улучшение точности размеров и качества поверхности
проката
 Повышение длительности кампании прокатки (от 3-10 раз)
 Получение свободного графика прокатки
 Рост производительности стана
 Снижение затраченного времени до 80%, связанного с
перевалкой валков, шлифовкой и подготовкой для установки
в клеть
Внешний вид валков СРС стана 2000 перед
упаковкой
FUJICO CO., LTD
Пример паспорта валка СРС с актом технического
осмотра
FUJICO CO., LTD
Технический регламент эксплуатации
валков СРС
Технический регламент включает в себя:
 Шлифование валка
 Контроль трефовой части валка
 Достижение точности наладки валка
 Методы устранения проблем, возникающих при прокатке
 Охлаждение валков
 Утилизация валков СРС
FUJICO CO., LTD
Рекомендации к системе охлаждения
листовых валков СРС
Охлаждение валков является важным фактором с точки зрения прокатки, износа и
поверхностной вязкости валков. Ниже приведены правила эффективного
охлаждения.
• Эффективность охлаждения зависит от объема и давления охлаждающей
жидкости. Объем должен быть как можно большим. Давление также должно
быть как можно выше и находиться в пределах от 1,0 до 2,0 Мпа (от 10 до 20
бар).
• Система охлаждения должна доставлять больший объем воды к стороне подаче,
чем к стороне входа. Охлаждение должно начинаться возле точки выхода полосы
из валков, там, где материал покидает валок, и охватывать поверхность валка как
можно больше.
• При эксплуатации валков СРС износ чрезвычайно мал, а тепловое расширение
значительно, и, тем самым, рекомендуется увеличить объем воды к центру валка,
чем по периферии, особенно что касается прокатки в замкнутом режиме.
• Система охлаждения должна поддерживаться в надлежащем состоянии,
особенно количество, тип и угол охлаждающего сопла. Сопла могут быть легко
загрязнены инородными частицами, поэтому настоятельно рекомендуется
периодически осуществлять их проверку.
FUJICO CO., LTD
Рекомендации по мех. обработке
листовых валков СРС
• Валки СРС можно шлифовать обычным шлифовальным кругом, используемым
для шлифования традиционных валков, за исключением использования валков
СРС на чистовой группе клетей прокатного стана.
• Для применения валков СРС в чистовой группе клетей прокатного стана,
необходимо при выборе шлифовального круга использовать комбинацию
сверхтвердых ломких абразивных зерен и самозатачивающегося связующего
агента с высокой удерживающей способностью. Для этого рекомендуется
использовать шлифовальный круг керамического типа с корундовым
абразивным зерном (например, шлифовальный круг SG производства Norton
Co.). Если использование данного шлифовального круга не представляется
возможным, то необходимо выбрать другой тип круга в диапазоне №80 при
условии, что глубина царапин не увеличится.
Пример используемых шлифовальных кругов
Валок СРС
Шлифовальный круг
5SG №36, №46
FUJICO CO., LTD
Применение технологий СРС в отводящих
рольгангах станов горячей прокатки
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Применения листовых валков СРС на станах горячей прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангах станов
горячей прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
Ролики СРС для отводящих рольгангах станов
горячей прокатки
Требования к роликам отводящих рольгангов станов горячей
прокатки:
 Износостойкость
 Устойчивость к коррозии
 Стойкость к налипанию
Оптимальный материал
FKC – 303 THT
FUJICO CO., LTD
Характеристика сплава FKC – 303 THT
Чугун
кристаллы графита в чугуне играют
роль смазочного материала
чугун с кристаллическим графитом
имеет низкую стойкость к коррозии
и износу
Легирование Cr
Улучшает жаропрочность и
износостойкость
Низкая прочность вследствие
образования пластин из карбида
хрома
Легирование V, Mo
(FKC – 303 THT)
повышенная прочность и пластичность при высокой износо- и
теплостойкости
FUJICO CO., LTD
Состав и структура FKC-303THT
Химический состав FKC-330THT (масс. %)
С
Si
Mn
Cr
Mo
V
0,8-1,1
1,0-1,5
0,5-1,0
12,0-14,0
0,4-0,6
3,0-3,8
Микроструктура FKC-303THT
X100
Х400
Механические свойства FKC-303THT
Сплав FKC-303THT имеет высокую пластичность и прочность, что
предотвращает появление термических трещин на поверхности ролика.
Твердость (НsD)
Предел
прочности в
(МПа)
Относительное
удлинение, (%)
Относительное
сужение, (%)
45±5
941
1
3
Ударная
вязкость по
Шарпи
(Н×м/см²)
3,92
Распределение твердости по поперечному сечению ролика, наружный
слой из FKC-303THT, сердечник – из STKM 13-A. Твердость рабочего
слоя практически постоянна по всей толщине.
Стойкость FKC-303THT
При применении роликов из FKC-303THT в отводящих рольгангах на
станах горячей прокатки не обнаруживается следов налипания при
прокатке нелегированной углеродистой стали и особых марок стали.
Сплав FKC-303THT имеет высокую коррозионную стойкость, что
улучшает износостойкость ролика и продлевает срок его службы.
Согласно нашим лабораторным тестам, потеря массы образца FKC303THT составляет 0,017мм/год, т.е. аналогично нержавеющей стали.
Сравнение FKC-303THT СРС
с другими материалами
Стойкость к
налипанию
Сопротивление
скольжению
Износостойкость
Безопасность
FKC-303THT (CPC)
100%
100%
100%
Хромистая сталь 13%
Cr (наплавка)
20%
25%
100%
Хромистая сталь 5%
Сr (центробежная
разливка)
80%
60%
20%
100%
60%
(сварочный
шов)
20%
(трещины и
излом)
Никелевый сплав
(напыление)
40%
20%
80%
20%
(расслоение)
20%
20%
(трещины и
излом)
Материал ролика
Чугун (центробежная
разливка)
100%
80%
Конструкция ролика CРС отводящего рольганга стана горячей
прокатки
Ролик CPC имеет сердечник из низкоуглеродистой стали с высокой
прочностью и пластичностью, и рабочий слой из FKC-303THT. Благодаря
такой конструкции исключено расслоение по краям бочки ролика, а также
сведен к минимуму риск поломки.
Результат применения роликов СРС в отводящих
рольгангах станов горячей прокатки
Ролик СРС
ролик по другой технологии
Износ ролика в
диаметре, мм
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Прокатано металла, млн. тн
3
3,5
4
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Применения листовых валков СРС на станах горячей прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангов станов горячей
прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
Сведения о компании Fujico Co Ltd.
-
Основание:
Годовой объем продаж:
Количество сотрудников:
Направление деятельности:
1952
100 млн. $USD
700
 Производство и продажа композиционного материала
 Производство и техническое обслуживание стали
FUJICO CO., LTD
Производительность
оборудования CPC
Длина плакирования
Макс 7 000 мм
Внешний диаметр
Макс 920 мм
Толщина слоя
Макс 150 мм
Скорость плакирования
Макс 200 мм/мин
Объём
Макс 6 000 кг/плавка
Масса продукта
Макс 20 тонн
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на
территории РФ и СНГ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Применения листовых валков СРС на станах горячей прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангов станов горячей
прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
План развития бизнеса Fujico на рынке
валков на территории РФ и страна СНГ
FUJICO
CO.,LTD
ЗАО
«Машпром»
Покупатели
в РФ
KITA
ROTOBO
*KITA - Ассоциация международного технического сотрудничества
Китакюсю
*ROTOBO - Японская ассоциация по торговле с Россией и новыми
независимыми государствами
45
Соглашение о сотрудничестве между компаниями Fujoco Co
Ltd. и ЗАО «НПП «Машпром»
FUJICO CO., LTD
Этапы внедрения валков (роликов) СРС на
металлургических предприятиях РФ
I – Подготовительный этап
 Сбор информации об оборудовании (опросные листы);
 Заключение о возможности внедрения валков СРС на прокатный стан;
 Подготовка и защита совместного технико-экономического обоснования
эксплуатации валков СРС;
 Применение валков СРС на всей группе клетей прокатного стана, либо на
самых нагруженных клетях
II – Подтверждение стойкости валков СРС
III – Оснащение валками СРС всех клетей стана
Предоставление рекомендаций по регламенту обслуживания, включающий:
- мех. обработку валков СРС;
- охлаждение валков (также модернизация системы охлаждения);
- рекомендации по устранению возникающих проблем при
эксплуатации
- сопровождение валков СРС на всем жизненном цикле
FUJICO CO., LTD
Заключение
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Описание технологии плакирования методом полунепрерывной
заливки (СРС). Преимущества валков СРС.
Опыт эксплуатации сортовых валков СРС на металлургических
предприятиях РФ
Применения листовых валков СРС на станах горячей прокатки
Применение технологий СРС в отводящих рольгангов станов горячей
прокатки
Сведение о компании Fujico Co Ltd.
План развитие бизнеса с Fujico Co Ltd. на территории РФ и СНГ
Заключение
FUJICO CO., LTD
Заключение
 Валки
СРС
демонстрируют
самые
высокие
показатели
износостойкости и текстуры поверхности среди валков прокатных
станов при разнообразии материалов и процессов изготовления.
 Валки СРС значительно снижают издержки по обеспечению операции
прокатки и соответствуют требованиям экономичного производства
высококачественного проката.
 Создана технология повторного использования
сохранения выбросов в эквиваленте СО2
валков
СРС
и
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ