Обжимной цех является одним из основных цехов комбината, на котором прокатывают крупногабаритные слитки для последующей их обработки или для продажи на экспорт.

В состав обжимного цеха входят:

- 16 групп нагревательных колодцев с емкостью ячейки 80-100 т.;

- блюминг-слябинг для прокатки слитков массой 6-13 т.;

- 13 неотапливаемых и 4 отапливаемых колодца для замедленного охлаждения блюмов и слябов.

Стан 1250 предназначен для прокатки слитков массой 6-13т в блюмы сечением 300-320х300-480мм и слябы шириной от 600 до 1150 мм, толщиной от 130 до 250мм и длиной от 1300 до 6000мм.

В пролетах адъюстажа размещены неотапливаемые и отапливаемые колодцы для замедленного охлаждения блюмов и слябов легированных и высоколегированных марок стали. В зависимости от легированности металл после прокатки подвергают замедленному охлаждению в неотапливаемых колодцах или специальной термической обработке в отапливаемых колодцах для снижения флокеночувствительности стали.

Слитки, после нагрева в колодцах, клещевыми кранами подаются на слитковозы кольцевой слиткоподачи и передаются на стан "1250". После прокатки на стане металл зачищается на машине огневой зачистки. На ножницах горячей резки производится удаление концевой обрези и порезка на мерные длины; на каждую заготовку наносится маркировка. Затем металл поступает на участок уборки и вырубки горячего металла, где производится его охлаждение, зачистка и приемка.

Товарная заготовка отгружается потребителю, передельная заготовка направляется на сортовые станы - крупносортный, рельсобалочный, листопрокатный цехи.

Исследуем таблицы с данными по реализации продукции обжимного цеха на отечественные и зарубежные рынки за 2004 - 2008 года для выявления изменения показателей по количеству, цене и себестоимости заготовок в течение пяти лет.

Таблица 21 - Рентабельность проданной заготовки с ОБЦ за 2004-2008 года

Из таблицы 21 видно, что рентабельность продукции обжимного цеха в 2004 году имела положительное значение и составила 4,74%, в 2005 году количество проданной продукции, в тоннах, уменьшилась на 31,17% (100%- 38465?100%/5583), а себестоимость на одну тонну реализованной продукции возросла на 16% (3838,26?100%/3307,55-100%). Рентабельность за 2005 год уже приняла отрицательное значение и составила 1,06%. В последующие два года 2006-2007гг. наблюдается заметный спад рентабельности продукции, в отрицательном выражении она составила 7,10% и 22,82% соответственно. Себестоимость одной тонны в 2007 году возросла более чем на 51,42% по сравнению с 2004 годом. Но за 2006-2007 года наблюдается увеличение реализации продукции. В 2007 году количество реализованной продукции составило почти 11 тысяч тонн, что на 98,5% (110916?100%/55883-100%) выше, чем в 2004 году, а в 2008 году реализация составила 169,3 тысяч тонн, что в 3,03 раза превышает уровень 2004 года. Из этого следует, что продукция обжимного цеха ОАО "Уральская Сталь" из года в год пользуется всё большим спросом на рынке России, несмотря на то, что и цена продукции растет с каждым годом. Так в 2007 году она составила 3865,45 руб. за тонну, что на 11,6% выше цены за 2004 год, а в 2008 году цена возросла еще на 73,0% (6684,33?100/3865,45-100) от 2007 года.

Сведем в таблицу 22 показатели по реализации продукции обжимного цеха на зарубежные рынки за те же пять лет (2004-2008гг.) и проведем анализ реализации экспортной продукции.

Таблица 22 - Рентабельность проданной заготовки с ОБЦ на экспорт за 2004-2008 года

Из таблицы видно, что себестоимость с каждым годом имеет тенденцию, то к росту, то к спаду и к концу 2008 года становится на 140,2% (7303,21?100%/3040,61-100%) больше чем в 2004 году. Цена тоже выросла в 2008 году на 72,59% (6525,75?100% /3781,16 -100%) по сравнению с 2004 годом.

Рентабельность в период с 2005 года по 2008 год имеет отрицательное значение, что говорит о неправильной ценовой политике или не эффективном использовании ресурсов для производства продукции, но в 2008 году ее значение выше остальных. Себестоимость продукции на одну тонну в 2007 году возросла на 22,9% (5024.66?100% / 4088,38 - 100%) по сравнению с 2006 годом, а в 2008 году повысилась по сравнению с 2007 годом на 45,3%. Единственным положительным моментом является го, что, не смотря на заметный рост цены в 2008 году спрос на продукцию обжимного цеха не уменьшается, а наоборот -- увеличивается с каждым годом на несколько тысяч тонн. В 2007 году было реализовано продукции на 25,1% (82468?100% / 65931 -100%) больше чем в 2006 году, а в 2008 году на 97,0% больше чем в 2007 году. Что свидетельствует об увеличении спроса продукции на зарубежных рынках.

Динамика количества и цены реализованной продукции обжимного цеха на внутренние и внешние рынки представлена в приложении Е.

Для примерного изучения показателей реализации за один месяц рассмотрим таблицу 23, в которой отражена полная реализация всей продукции по обжимному цеху на российские рынки за декабрь 2007 года ОАО "Уральская Сталь".

Таблица 23 - Рентабельность проданной продукции за декабрь 2007 года ОАО "Уральская Сталь"

Из таблицы видно, что основную долю реализации по обжимному цеху составляют слябы 99,65% (19866?100%/19936) от всей реализованной продукции. Примерно такую же тенденцию мы можем наблюдать и в годовых показателях реализации продукции, как на экспорт, так и на российские рынки. Реализация слябов за четыре года (2004 - 2007гг.) составляет примерно 90% - 99,7% от всей реализованной продукции обжимного цеха.

В связи с растущим спросом на товарную продукцию обжимного цеха на зарубежных и отечественных рынках, ежегодном увеличении себестоимости производства и соответствующем снижении уровня рентабельности продукции необходимо срочно искать пути снижающие себестоимость продукции, повышающие ее качество и повышающие выход годной продукции при тех же затратах. Чем меньше обрези у слитка, тем больше процент выхода годной продукции и меньше затрат на ее производство, так как с обрезью удаляется определенная часть слитка, которая могла бы при правильных обжатиях оставаться на месте, и соответственно на переплавку отправится меньше негодного обрезанного металла.

Проведем исследование усовершенствования режимов прокатки слябов для ЛПЦ-1 на стане 1250, за счет которых должен увеличиться процент выхода годной продукции.

Основные потери металла при производстве проката имеют место на обжимных станах и состоят из обрези, угара и брака. Потери металла с обрезью обусловлены формой поперечного сечения слитка, направлением и схемой прокатки, величинами единичного и суммарного обжатия по сторонам, температурными условиями прокатки, сортаментом продукции.

Головная обрезь обусловлена наличием неметаллических включений, газовых пузырей, усадочной раковины и других дефектов литейного производства. Металл, который удаляется с донной обрезью, не имеет указанных дефектов, однако удаление его необходимо из-за несовершенства геометрической формы. Целью работы являлось исследование влияния режимов обжатий с использованием принципа ассиметричного распределения обжатий между четными и нечетными проходами на выход годною при прокатке слябов из листовых слитков. Для исследования влияния режимов обжатий необходимо изучить методику проведения работы. Работа проводилась на 18 плавках стали марок текущею производства, предназначенных для прокатки слябов ЛПЦ-1 из листовых слитков. Нагрев опытных плавок производился по технологической инструкции ТИ13657842-П. 03-02-2006. При нагреве и прокатке слитков фиксировали следующие параметры: температура посада слитков в нагревательные колодцы; полный режим нагрева; режим прокатки; замечания операторов ПУ-2. В качестве опытных были взяты слитки стали второй и третьей групп нагрева. При проведении работы из одной ячейки каждой плавки выделяли по 2-4 опытных слитка, половину из которых прокатывали по действующей технологической инструкции ТИ 13657842-П.03-02-2006, а вторую половину по одному из опытных вариантов режимов обжатий. Слитки прокатывали на слябы сечением 170?1050-1065мм.

Принцип распределения обжатий следующий:

- по первому варианту (таблица 24) - в соответствии с технологической инструкцией ТИ 13657842-П.03-02-2006 равномерный в четных и нечетных проходах;

Таблица 24 - Режим прокатки слитка типа Л-8 размерами 717?1246/598?1171мм и массой 13,049т. на заготовку (150-240)? 1065мм

- по второму варианту - в чётных проходах на бочке и в калибре минимальные, а в нечетных проходах на бочке и в калибре максимально допустимые (таблица 25);

Таблица 25 - Режим прокатки слитка типа Л-8 размерами 717?1246/598?1171 мм на заготовку (170-190)? 1065мм

по третьему варианту в четных проходах на бочке и в калибре максимально допустимые, а в нечетных проходах на бочке и в калибре минимальные (таблица 26);

Таблица 26 - Режим прокатки слитка типа Л-8 размерами 717?1246/598?1171 мм на заготовку

Раскаты, прокатанные по разным схемам прокатки, клеймили разными литерами. После прокатки раскаты без раскроя (с головной и донной частями) отправляли на стеллаж-холодильник. На адьюстаже оценивали качество поверхности, геометрические параметры раскатов раздельно по вариантам прокатки, замеряли общую длину, головную, донную и годную часть раскатов, толщину и ширину в голове, середине и дне раската (рисунок 7). После проведения замеров годную часть раската раскраивали слябы.

При анализе полученных результатов выявили, что нагрев слитков соответствует требованиям технологической инструкции ТИ 13657842-П.03-02-2006. Общее время нагрева слитков изменялось от 3 час. 35 мин. до 6 час. 25 мин., в среднем составило 4 часа 47 мин.; время томления изменялось от 1 часа 25 мин. до 4 час. 00 мин. в среднем составило 2 часа 16 мин. Температура томления изменялась от 1330°С до 1365°С, в среднем составила 1345°С; температура на выдаче изменялась от 1310°С до 1365°С, в среднем составила 1341°С; температура слитка при посаде составила 910°С - 1055°С. в среднем 995°С (таблица 27).

Рисунок 7 - Схема измерения геометрических параметров раската

Где t₁, t₂, t₃ - точки замеров толщины;

Ш₁, Ш₂, Ш₃ - места замеров ширины;

l₁ - уровень обрези донной части раската;

l₂ - величина годной части;

l₃ - уровень обрези головной части раската;

l₀ - общая длина раската.

Качество поверхности слябов при прокатке по разным вариантам режимов обжатий на одном уровне, однако, при прокатке по второму варианту рванины отсутствуют и площадь зачистки минимальная (таблица 28). Поверхность слябов запорочена в основном дефектами сталеплавильного производства (трещинами поперечными и продольными, пленами и неметаллическими включениями).

Таблица 27 - Параметры нагрева слитков в колодцах ОБЦ

Таблица 28 - Сводная таблица оценки влияния режимов обжатий на качество поверхности слябов

При прокатке слитков по режиму обжатий, оговоренных в технологической инструкции ТИ 13657842-П.03-02-2006 - вариант первый, общая длина раската составила в среднем 9018мм, донной части - 140мм. головной части -1296мм. выход годного - 84,06% (таблица 29).

При прокатке по третьему варианту - где четные проходы - максимально допустимые, а нечетные минимальные, длина годной части увеличилась в среднем на 158мм, в основном за счет уменьшения головной части раската в среднем на 117мм и выход годного увеличился на 1,41% (таблица 29).

При прокатке по второму варианту - где нечетные проходы - максимально допустимые, а четные минимальные, по сравнению с режимами обжатий по 3 варианту (четные проходы максимально допустимые, а нечетные минимальные) длина годной части раската увеличивается, как за счет уменьшения головной, так и донной части в результате прирост выхода годного составил 0,85% (таблица 30).

При прокатке в ЛПЦ 1 опытных плавок 17Г1С-У брак на УЗК листов составил 0,23%, на сравнительных плавках (в 2008 году) - 2,18%.

Таким образом, наибольший выход годного получен при прокатке слитков по второму варианту, где максимально допустимые обжатия осуществлялись в нечетных проходах (таблица 31).

Таблица 31 - Сводная таблица влияния на выход годного режимов обжатий при прокатке листовых слитков на слябы

Проанализировав полученные результаты проведенных опытов можно сделать основные выводы и рекомендации:

- При одних технологических параметрах нагрева слитков прокатка, листовых слитков на слябы с переменными обжатиями дает прирост выхода годного, по сравнению с прокаткой по режимам обжатий с постоянными величинами, оговоренными ТИ 13657842-П. 03-02-2003.

- Прирост выхода годного, при прокатке с переменными обжатиями и максимально допустимыми в четных проходах, в частности, происходит за счет уменьшения головной части раската.

- Прирост выхода годного при прокатке по второму вариант с переменными обжатиями, причем максимально допустимые - в нечетных проходах, происходит за счет уменьшения и головной и донной части раската.

- При прокатке по второму варианту увеличение выхода годного составляет до 2,26%.

Наилучшее качество поверхности слябов получено при прокатке слитков по второму варианту.

Прокатка листовых слитков на слябы по второму варианту, где нечетные проходы осуществляются с максимально допустимыми обжатиями, а четные с минимальными, рекомендуется к внедрению.

5. Экономическая оценка разработанных мероприятий