Sản xuất thép, từ quặng sắt đến thành phẩm, chủ yếu bao gồm bốn giai đoạn: thiêu kết, luyện sắt, luyện thép và cán. Trong các bài viết trước, chúng tôi đã khám phá chi tiết các khía cạnh chính của sản xuất thép. Bây giờ chúng ta sẽ tập trung vào quy trình cán thép, đi sâu hơn vào quy trình sản xuất từ phôi đến thành phẩm. Là giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất thép trong các nhà máy thép hiện đại, cán có tầm quan trọng không thể phủ nhận.
Tổng quan về cán thép
Cán thép là một khâu quan trọng trong sản xuất thép. Nó biến đổi các thỏi thép thành kích thước và hình dạng mong muốn thông qua biến dạng dẻo giữa các con lăn quay. Quá trình cán thép là một quá trình được thiết kế cẩn thận bao gồm việc chuẩn bị phôi thép, gia nhiệt, cán và hoàn thiện. Hình dạng sản phẩm mong muốn đạt được thông qua sự thay đổi hình dạng giữa các con lăn quay.
Cán thép là một quá trình tạo áp-được thực hiện giữa các con lăn quay để thay đổi hình dạng của phôi thép hoặc phôi thép. Quy trình được thiết kế cẩn thận này bao gồm nhiều bước tạo thành quy trình cán thép hoàn chỉnh.
Giải thích chi tiết về quá trình cán thép
Chuẩn bị hóa đơn và sưởi ấm
Chuẩn bị hóa đơn bao gồm xử lý bề mặt và xử lý nhiệt. Gia nhiệt cung cấp các điều kiện nhiệt độ cần thiết cho quá trình cán và là bước đặc biệt quan trọng trong quá trình cán nóng. Đây là bước đầu tiên trong quá trình sản xuất thép cán và bao gồm việc làm sạch các khuyết tật trên bề mặt, loại bỏ cặn và-xử lý nhiệt trước phôi thép. Việc gia nhiệt đặc biệt quan trọng trong quá trình cán nóng vì nó cung cấp các điều kiện nhiệt độ cần thiết cho quá trình cán.
Cán và hoàn thiện thép
Cán là bước trung tâm trong sản xuất cán thép. Ở đây, phôi bị biến dạng khi cán và quá trình này có tác động quyết định đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Hoàn thiện là bước cuối cùng đảm bảo chất lượng cuối cùng và bao gồm cuộn, làm mát và làm thẳng. Yêu cầu về chất lượng sản phẩm bao gồm nhiều khía cạnh, bao gồm hình dạng hình học, độ chính xác về kích thước, cấu trúc và đặc tính bên trong cũng như độ hoàn thiện bề mặt. Là bước cuối cùng trong quá trình sản xuất thép cán, nó có trách nhiệm đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Nội dung của quy trình hoàn thiện khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, nhưng thường bao gồm cuộn, làm mát-cuộn sau, làm thẳng, xử lý nhiệt lần cuối, làm sạch bề mặt và sơn.
Phương pháp cán thép
Cán nóng và cán nguội
Cán nóng được thực hiện ở nhiệt độ cao, trong khi cán nguội được thực hiện ở nhiệt độ phòng. Sự khác biệt dựa trên nhiệt độ kết tinh lại của kim loại. Các thỏi hoặc phôi thép rất khó biến dạng và gia công ở nhiệt độ phòng nên chúng được nung nóng ở nhiệt độ từ 1100 độ đến 1250 độ để cán. Quá trình này được gọi là cán nóng. Cán được thực hiện ở nhiệt độ phòng thường được coi là cán nguội. Từ góc độ luyện kim, sự khác biệt giữa cán nóng và cán nguội dựa trên nhiệt độ kết tinh lại của kim loại. Cán dưới phạm vi nhiệt độ kết tinh lại từ 450 độ đến 600 độ được coi là cán nguội, trong khi cán trên phạm vi nhiệt độ này được coi là cán nóng.
Theo chiều dọc và ngang{0}}Lăn
Trong quá trình cán dọc, phôi di chuyển vuông góc với trục cuộn; khi-cán chéo, phôi quay quanh đường tâm, song song với trục cuộn. Cán dọc hay còn gọi là cán dọc là loại quy trình cán phổ biến nhất. Trong phương pháp này, vật liệu cuộn đi qua giữa hai cuộn quay-ngược chiều, di chuyển vuông góc với trục cuộn, với phôi di chuyển về phía trước qua khoảng trống giữa các mặt cuộn. Mặt khác,-cán chéo liên quan đến việc phôi quay giữa các cuộn quanh đường tâm của chính nó, với đường tâm song song với trục cuộn và chỉ chịu áp lực theo hướng ngang.
Hệ thống xử lý cán
Hệ thống biến dạng lăn
Hệ thống biến dạng lăn liên quan đến biến dạng tổng thể và sự phân bố của nó giữa các bộ phận cán khác nhau. Hệ thống biến dạng tiết diện thép được phản ánh trong thiết kế đường chuyền. Nó bao gồm tổng biến dạng từ nguyên liệu thô đến thành phẩm trong các điều kiện cán cụ thể, số lượng đường cán, sự phân bố biến dạng giữa các bộ phận cán khác nhau và phương pháp cán. Trong quá trình sản xuất thép tiết diện, phôi được cán qua các đường chuyền liên tiếp. Vì vậy, hệ biến dạng tiết diện thép được phản ánh chủ yếu trong thiết kế đường chuyền. Thiết kế đường chuyền bao gồm nhiều khía cạnh, bao gồm xác định đường chuyền, phân bổ hệ số kéo dài, thiết kế mặt cắt ngang và thiết kế đường chuyền.
Hệ thống nhiệt độ lăn
Nhiệt độ của phôi ở từng giai đoạn được xác định. Các nhà máy cán hiện đại có thiết bị kiểm soát nhiệt độ chính xác. Hệ thống này chỉ định nhiệt độ bắt đầu và kết thúc của phôi trong quá trình cán. Các máy cán hiện đại thường được trang bị các thiết bị như bể chứa nước trung gian để kiểm soát chính xác nhiệt độ ở từng công đoạn. Trong quá trình cán thép, một số thông số chính phải được kiểm soát chặt chẽ, bao gồm nhiệt độ bắt đầu cán, nhiệt độ cán cuối cùng, nhiệt độ biến dạng, nhiệt độ làm mát ban đầu, nhiệt độ làm mát trung gian, nhiệt độ lớp làm mát thấp hơn và nhiệt độ lớp làm mát thấp hơn.
Kiểm soát tốc độ lăn
Kiểm soát tốc độ tuyến tính của các cuộn trong mỗi lượt để đảm bảo tốc độ dòng kim loại bằng nhau là rất quan trọng. Điều này liên quan đến các quy định cụ thể về tốc độ tuyến tính của các cuộn trong mỗi lượt và ở các giai đoạn khác nhau của quá trình cán, còn được gọi là các quy định về tốc độ. Các loại máy cán khác nhau có yêu cầu và quy định về tốc độ cụ thể riêng. Trong một máy cán liên tục, việc duy trì tốc độ dòng kim loại bằng nhau trên tất cả các bệ là rất quan trọng, điều này đạt được thông qua việc kiểm soát và điều chỉnh tốc độ cán của từng máy cán.
Thiết bị cán
Phân loại thiết bị cán
Thiết bị cơ khí trong máy cán có thể được chia thành đoàn tàu chính và các thiết bị phụ trợ khác dựa trên chức năng của chúng. Con lăn là thành phần cốt lõi của đoàn tàu chính và loại của chúng khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng của chúng. Thiết bị chính làm biến dạng kim loại trong các cuộn quay được gọi là đoàn tàu chính của máy cán. Các bộ phận cốt lõi của đoàn tàu chính bao gồm động cơ chính, máy truyền động và máy cán. Cấu hình của chúng thay đổi tùy theo cách bố trí, phương pháp truyền động và cơ cấu truyền động của máy nghiền. Ví dụ, một máy cán thường bao gồm khung, các con lăn, thiết bị điều chỉnh con lăn, thiết bị cân bằng con lăn và vòng bi lăn.
Các cuộn, là bộ phận chính của đoàn tàu chính, có thể được phân loại thành ba loại chính: cuộn cán tấm và dải, cuộn cán phân đoạn và cuộn cán ống, tùy thuộc vào loại máy nghiền. Các cuộn cán dạng tấm và dải thường có dạng hình trụ. Cuộn dải-cán nóng có nòng hơi lõm để duy trì hình dạng tốt bất chấp sự giãn nở nhiệt, trong khi cuộn dải cán nguội-có nòng hơi lồi để duy trì hình dạng tuyệt vời dưới lực uốn. Các cuộn máy nghiền từng phần có rãnh và cách bố trí của chúng đòi hỏi phải thiết kế cẩn thận dựa trên quy trình cán thép hình. Con lăn dùng trong cán ống được thiết kế dựa trên nguyên lý lăn-chéo và có thể có hình nón, hình trống-hoặc hình đĩa-.
