Внешний вид горячекатанного листового прокатаСтальной горячекатаный листовой прокат является одним из наиболее массовых видов металлопродукции. Несмотря на простоту геометрии, его производят много и в дальнейшем используют непосредственно в металлургии, а также для производства деталей машин, строительных материалов, металлоконструкций, покрытий и пр.

Сортамент листовой продукции

Лист представляет собой вид металлопродукции, который имеет большую длину и ширину при относительно малой толщине. Эти основные размеры и определяют выбор типоразмера для решения тех или иных задач. Основные разновидности горячекатаного листа представлены в ГОСТ 19903. По этому стандарту продукция может иметь следующие характеристики:

- ширина: от 0,5 до 3,8 м;

- длина: 0,71-12 м;

- толщина: 0,4 160 мм.

Прокат с указанными характеристиками поставляется в картах (листах). Также существует вариант поставки в рулонах. При этом толщина стали может варьировать в пределах 1,2 – 12 мм, а ширина— 0,5-2,2 м. Масса рулона обычно составляет до 20 т. Для этой группы типоразмеров горячекатаного проката отклонения по геометрии нормируются в зависимости от класса: А (повышенной точности); Б (нормальной точности).

Рулоны листовой стали

По типу обработки в ходе прокатки выделяют лист с обрезной (О) или необрезной (НО) кромкой. В зависимости от качества геометрии выделяют следующие группы проката:

- ПН (нормальная плоскостность);

- ПУ (улучшенной);

- ПВ (высокой);

- ПО (особо высокой);

Кроме предельных отклонений по основным размерам, горячекатаный лист контролируют по серповидности (до 3 мм на погонный метр), качеству поверхности, телескопичности (для рулонной стали).

История горячей прокатки листа

Листовой металл известен людям достаточно давно. Древние ассирийцы, греки, римляне и другие народы умели получать плоские листы из мягких, пластичных металлов и сплавов (меди, бронзы, серебра, свинца, золота). Однако основной технологией производства долгое время оставалась ковка, которая не позволяла обеспечить точность по толщине. Первое приспособление для прокатки плоского листа придумал Леонардо да Винчи, в работах которого найден чертеж двухвалкового станка для деформации олова.

Эта идей развилась в прокатные станки с ручным, а затем и с водяным приводом. На них получали медные листы, а с XVIII века начали применять для холодной прокатки пудлингового железа. Технология позволяла выпускать тонкие кровельные листы и аналогичную продукцию. С изобретение паровых машин стала возможна и горячая прокатка, которая ранее была недостижима из-за малой скорости процесса (заготовка остывала и теряла пластичность). Из-за экономичности и высокой производительности способ начал распространяться и совершенствоваться: в 1892 году в Теплице впервые опробовали технологию непрерывной прокатки.

Схема литейно-прокатного модуля

1 – тонкослябовая машина непрерывного литья заготовки; 2 – проходная печь для выравнивания температуры заготовки и нагрева под прокатку; 3 – прокатные клети, в которых заготовка деформируется в лист; 4 – установка для водяного охлаждения проката; 5 – рулон готового проката

Современным достижение металлургии следует считать ЛПА – литейно-прокатные агрегаты, которые позволили объединить в одном модуле разливку жидкой стали на слябовую (сляб — толстая плита, из которой обычно катают лист) заготовку иее прокатку. Такая технология дает возможность экономить время, энергию на нагрев под прокатку, уменьшает площадь завода, снижает затраты на производство.

Технология получения горячекатаного листа

Резка слябов

Несмотря на все преимущества литейно-прокатных модулей, основным методом производства горячекатаного листа остается прокатка на классических листопрокатных станах. В качестве заготовки используется непрерывнолитой сляб толщиной от 180 мм, который нагревается в печи для температуры около 1200°С.

Цель предварительного нагрева: повышение пластичности металла, который в этом случае можно сильнее деформировать без образования дефектов. Деформация происходит парами валков в клетях прокатного стана. Расстояние между валками меньше, чем изначальная толщина сляба. Вращаясь друг навстречу другу, они сжимают заготовку, которая становится тоньше и длиннее. Ширина металла контролируется за счет вертикальных роликов. После поэтапного получения листа заданной толщины металл режется на мерные длины или сворачивается в рулоны.

Схема прокатки листа

1 – заготовка до и после деформации; 2 – валки прокатного стана.

Естественно, на практике процесс горячей прокатки более сложен. Изготовления толстого листа (от 4 мм) происходит на толстолистовых станах (ТЛЦ), а тонкого – на непрерывных широкополосных станах. Всего предприятия России производят около 19,5 млн тонн горячекатаного листового проката (около 30% от всего объема стали).

Схема цеха для прокатки толстого листа:

Применение

Горячекатаный лист применяется в качестве самостоятельного продукта при обустройстве настилов, ограждений, экранов и других видов металлоконструкций. Кроме того, значительная его доля (почти половина) идет на производство холоднокатаного листа, который отличается более высоким качеством поверхности. Из продукции металлургического передела также следует выделить:

- просечно-вытяжной лист для настилов, ступеней, площадок;

- рифленый лист для тех же целей.

Внешний вид просечно-вытяжного (слева) и рифленого (справа) листа

Еще одним крупным потребителем горячекатаного плоского проката является машиностроение. Здесь его используют для производства штампованных деталей, корпусов агрегатов, плит для установки оборудования и других целей.