VYBRANÉ POZNATKY Z VÝROBY BRAM DYNAMO OCELÍ SELECTED KNOWLEDGE S FROM PRODUCING SLABS OF GRAIN NON ORIENTED STEELS. Ladislav Válek a Luděk Mokroš b



Podobné dokumenty
MOŽNOSTI VÝROBY SOCHORŮ MALÝCH KRUHOVÝCH PRŮMĚRŮ V ArcelorMittal Ostrava a.s. Ladislav VÁLEK, Radim PACHLOPNÍK, Jan PASTOREK, Aleš MAREK

HODNOCENÍ VZORKŮ BRAM V METALOGRAFICKÉ LABORATOŘI A NOVÉ MOŽNOSTI ZAVÁDĚNÉ V RÁMCI ŘEŠENÍ GRANTOVÉHO PROJEKTU

Vliv tvaru ponorné výlevky na mikročistotu plynule odlévané oceli

LICÍ PÁNVE V OCELÁRNĚ ARCELORMITTAL OSTRAVA POUŽITÍ NOVÉ IZOLAČNÍ VRSTVY

ZAVÁDĚNÍ VÝROBY BRAM MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ v Mittal Steel Ostrava a.s.

STŘEDNÍ PŘIROZENÉ DEFORMAČNÍ ODPORY PŘI TVÁŘENÍ OCELÍ ZA TEPLA - VLIV CHEMICKÉHO A STRUKTURNÍHO STAVU

, Hradec nad Moravicí POLYKOMPONENTNÍ SLITINY HOŘČÍKU MODIFIKOVANÉ SODÍKEM

MOŽNOSTI PREDIKCE DOSAŽENÍ POŽADOVANÉ LICÍ TEPLOTY OCELI PRO ZAŘÍZENÍ PLYNULÉHO ODLÉVÁNÍ

VÝZKUM A VÝVOJ TECHNOLOGICKÝCH POSTUPŮ V OBLASTI MEZIPÁNVE RESEARCH AND DEVELOPMENT OF TECHNOLOGICAL METHODS WITHIN TUNDISH AREA

, Ostrava, Czech Republic

ZÁSADNÍ POZNATKY Z ODLÉVÁNÍ JAKOSTI 19312

Výrobní program závod Frýdek-Místek

HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ VÝKOVKŮ ROTORŮ Z OCELI 26NiCrMoV115

integrované povolení

STANOVENÍ PRŮBĚHU ENTALPIE VYZDÍVKY PRO MODELOVÁNÍ OBĚHU LICÍCH PÁNVÍ V PODMÍNKÁCH OCELÁRNY MITTAL STEEL OSTRAVA

Metalurgie neželezných kovů Související činnosti Ing. Vladimír Toman

VLIV OBSAHU HLINÍKU NA VLASTNOSTI HOŘČÍKOVÝCH SLITIN PŘI ODLÉVÁNÍ DO BENTONITOVÝCH A FURANOVÝCH FOREM

Využití cepstrální informace pro diagnostiku technologie plynulého odlévání oceli

SLEDOVÁNÍ AKTIVITY KYSLÍKU PŘI VÝROBĚ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM

OVĚŘENÍ ODLÉVÁNÍ BRAM S VYUŽITÍM TVAROVĚ UPRAVENÝCH ÚZKÝCH DESEK KRYSTALIZÁTORU. Ladislav VÁLEK, Aleš MAREK, Robert MOKROŠ, Libor WITALA

Tváření,tepelné zpracování

NEKONVENČNÍ VLASTNOSTI OCELI 15NiCuMoNb5 (WB 36) UNCONVENTIONAL PROPERTIES OF 15NiCuMoNb (WB 36) GRADE STEEL. Ladislav Kander Karel Matocha

VLIV CHEMICKÉHO SLOŽENÍ A KINETIKY KRYSTALIZACE NA TVORBU SULFIDICKÝCH VMĚSTKŮ V OCELÍCH

Vítkovice výzkum a vývoj technické aplikace s.r.o. Pohraniční 693/31, Ostrava Vítkovice, Česká republika

NÁVRH A REALIZACE MODELU SMĚSNÝCH KUSŮ PRO BRAMOVÉ ZPO V PODMÍNKÁCH ArcelorMittal Ostrava a.s. Ladislav VÁLEK, Pavel JAGLA, Aleš MAREK

SDÍLENÍ TEPLA PŘI ODLÉVÁNÍ KRUHOVÝCH FORMÁTŮ NA ZPO. Příhoda Miroslav Molínek Jiří Pyszko René Bsumková Darina

PRVNÍ POZNATKY Z VÁLCOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH PÁSŮ S MEZÍ KLUZU NAD 460 MPa NA TRATI STECKEL. Radim Pachlopník Pavel Vavroš

Stanovení profilu tekutého jádra při plynulém odlévání oceli metodou radioaktivních indikátorů Mayer Jiří, Rosypal František VÚHŽ,a.s.

Výroba technologické a topné páry z tepla odpadních spalin produkovaných elektrickou obloukovou pecí na provozu NS 320 VHM a.s.

ZÁKLADNÍ ÚDAJE O PROJEKTU CRSV

SHRNUTÍ STÁVAJÍCÍCH KONSTRUKCÍ ŠROTOVNÍKŮ

NOVÉ MOŽNOSTI VÝROBY KRUHOVÝCH SOCHORŮ NA MODERNIZOVANÉM ZPO č. 1 V ARCELORMITTAL OSTRAVA A.S.

TEPELNÉ A OBJEMOVÉ POMĚRY PŘI LITÍ A TUHNUTÍ KORUNDO- BADDELEYITOVÉHO MATERIÁLU - EUKOR.

PARAMETRY OVLIVŇUJÍCÍ ZARŮSTÁNÍ VÝLEVEK MEZIPÁNVE PŘI ODLÉVÁNÍ SBQ OCELÍ

TEORIE SLÉVÁNÍ. Autoři přednášky: prof. Ing. Iva NOVÁ, CSc. Ing. Jiří MACHUTA, Ph.D. Pracoviště: TUL FS, Katedra strojírenské technologie

Hledání závislostí technologických a nákladových charakteristik při tavení oceli na elektrických obloukových pecích

VLIV HLINÍKU, DUSÍKU A MODULU ODLITKU NA VZNIKU LASTUROVÝCH LOMŮ V OCELOVÝCH ODLITCÍCH

BRDSM: Komplexní systém dynamického řízení kvality plynule odlévané oceli

Královna ocel. Ing. Richard Fabík, Ph.D.

Radek Knoflíček 45. KLÍČOVÁ SLOVA: Hydraulický lis, hydropneumatický akumulátor, mezní stav konstrukce, porucha stroje.

TEPELNÁ PRÁCE TRUBKOVÉHO KRYSTALIZÁTORU THERMAL WORK OF THE TUBE CC MOULD

Strana: 1/7 Nahrazuje: FK 008 ze dne Vypracoval: Jiří Hoffmann Vydání: 5 Schválil dne: František Klípa

Výrobky válcované za tepla z jemnozrnných svařitelných konstrukčních ocelí termomechanicky válcované. Technické dodací podmínky

VLIV TEPELNĚ-MECHANICKÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI DRÁTU Z MIKROLEGOVANÉ OCELI. Stanislav Rusz a Miroslav Greger a Otakar Drápal b Radim Lukáš a

PERSPEKTIVA NÍZKOKAPACITNÍCH VÁLCOVACÍCH TRATÍ V ČR

Závislost tvrdosti odlitků Al slitin na době stárnutí a průběhu tepelného zpracování

POSOUZENÍ MOŽNOSTI ZPĚTNÉHO VYUŽITÍ ODPADNÍCH PÁNVOVÝCH STRUSEK V SEKUNDÁRNÍ METALURGII

NOVÉ VÝROBNÍ TECHNOLOGIE VYBRANÝCH JAKOSTÍ SE ZAMĚŘENÍM NA SNÍŽENÍ VÝROBNÍCH NÁKLADŮ

Ocelový tubusový stožár

3D SIMULACE PĚCHOVÁNÍ A PRODLUŽOVÁNÍ KOVÁŘSKÉHO INGOTU I 45

MOŽNOSTI TVÁŘENÍ MONOKRYSTALŮ VYSOKOTAVITELNÝCH KOVŮ V OCHRANNÉM OBALU FORMING OF SINGLE CRYSTALS REFRACTORY METALS IN THE PROTECTIVE COVER

Postupy. Druh oceli Chemické složení tavby hmotnostní % a) Značka Číselné označení. Mn P max. S max 0,40-1,20 0,60-1,40

3. Komutátorové motory na střídavý proud Rozdělení střídavých komutátorových motorů Konstrukce jednofázových komutátorových

CREEP AUSTENITICKÉ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM CREEP OF AUSTENITIC DUCTILE CAST IRON

HODNOCENÍ MIKROSTRUKTURY A VLASTNOSTÍ ODLITKŮ ZE SLITINY AZ91HP EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SAND CAST AZ91HP MAGNESIUM ALLOY

VYTVOŘENÍ KOMPLEXNÍHO NÁKLADOVÉHO MODELU VÝROBY ODLITKU. Lenka FIRKOVÁ, Václav KAFKA

Obr. 1. Řezy rovnovážnými fázovými diagramy a) základního materiálu P92, b) přídavného materiálu

INFLUENCE OF COSTS FOR OPERATING, MAINTENANCE AND RENEWAL OF EQUIPMENT IN ELECTROPLATING CONTACT SYSTEMS AND IMMERSION HEATERS

Strana: 1/7 Nahrazuje: MK 008 ze dne Vypracoval: p.hoffmann Vydání: 2 Výtisk č. 1 Schválil dne: Klípa F.

STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE I - přehled látky

ŽÁROHMOTY Z TŘEMOŠNÉ. Bohuslav Korsa, Luboš Rybák, Pavel Fajfr, Jiří Pešek ŽÁROHMOTY, spol. s r.o. Třemošná. Abstract:

POROVNÁNÍ MIKROČISTOTY OCELI PŘI POUŽITÍ DVOU TYPŮ PONORNÝCH VÝLEVEK. Jaroslav Pindor a Karel Michalek b

Modelování tvářecích procesů - nové možnosti laboratorního tváření

VYUŽITÍ DYNAMICKÝCH MODELŮ OCELÍ V SIMULAČNÍM SOFTWARE PRO TVÁŘENÍ

VÝVOJ METODY PRŮBĚŽNÉHO SLEDOVÁNÍ NÁKLADŮ V OCELÁRNĚ VÍTKOVICE STEEL, a.s. OSTRAVA

POCÍTACOVÁ SIMULACE ZRYCHLENÉHO OCHLAZOVÁNÍ PLOCHÝCH TYCÍ PO VÁLCOVÁNÍ PC SIMULATION OF FLAT BARS ACCELERATED COOLING AFTER ROLLING

MODELOVÁNÍ VÁLCOVÁNÍ TEPLÉHO OCELOVÉHO PÁSU KONSTRUKČNÍCH JAKOSTÍ NA LABORATORNÍ VÁLCOVACÍ TRATI TANDEM

VÝZKUMNÁ ČINNOST PŘI VÝROBĚ SOCHORŮ v ArcelorMittal Ostrava a.s. RESEARCH ACTIVITY CONNECTED WITH BILLETS PRODUCTION at ArcelorMittal Ostrava a.s.

GTW 430. Abbildungen können Optionen enthalten CG

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Přístupy a možnosti vedoucí ke snižování nákladů ve slévárnách

VLIV PROVOZNÍCH FAKTORŮ NA OPOTŘEBNÍ VYZDÍVKY LICÍCH PÁNVÍ JANČAR, D., HAŠEK, P.* TVARDEK,P.**

VÍTKOVICE ITS a.s. Ruská 60, Ostrava - Vítkovice

VLIV DEZOXIDACE VÁPNÍKEM NA ODSÍŘENÍ OCELI V PRŮBĚHU ZPRACOVÁNÍ NA SEKUNDÁRNÍ METALURGII

NÁBĚH INTEGROVANÉHO SYSTÉMU SEKUNDÁRNÍ METALURGIE V OCELÁRNĚ VÍTKOVICE STEEL, a.s. OSTRAVA

DOSAŽENÉ VÝSLEDKY PRI POUŽÍVÁNÍ KUBICKÝCH CU VLOŽEK KRYSTALIZÁTORU NA ZPO 1 V TŽ, A.S. TRINEC

VLIV MLETÍ ÚLETOVÉHO POPÍLKU NA PRŮBĚH ALKALICKÉ AKTIVACE

SLITINY ŽELEZA NA VÝFUKOVÁ POTRUBÍ SPALOVACÍCH MOTORŮ FERROUS ALLOYS FOR EXHAUST PIPELINE OF COMBUSTION ENGINES

Vývoj stínicích barytových směsí

POROVNÁNÍ NÁKLADŮ TEKUTÉ FÁZE NA VÝROBU ODLITKŮ NA ŽELEZNÉ BÁZI. Comparison of Costs Applied at Melting Ferrous Metals for Castings

Akumulátory Bosch: Výhody pro podnikání s akumulátory

SYSTÉM TECHNICKO-EKONOMICKÉ ANALÝZY VÝROBY TEKUTÉHO KOVU - CESTA KE SNIŽOVÁNÍ NÁKLADŮ

Lisování nerozebíratelných spojů rámových konstrukcí

STUDIUM DEFORMAČNÍHO CHOVÁNÍ NÍZKOUHLÍKOVÉ OCELI PŘI FINÁLNÍM DVOUPRŮCHODU NA PÁSOVÉ TRATI STECKEL ZA TEPLA. Libor Černý a, Ivo Schindler b

SVAŘOVÁNÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ LASEREM LASER WELDING OF METAL MATERIALS

ZMĚNY PARKU ELEKTRICKÝCH OBLOUKOVÝCH PECÍ V POSLEDNÍCH 45 LETECH V ČESKÉ A SLOVENSKÉ REPUBLICE

OPTIMALIZACE TECHNOLOGIÍ TAŽENÍ PLECHOVÝCH DÍLŮ

Antonín Kříž a) Miloslav Chlan b)

Tepelné jevy při ostřiku okují Thermal phenomena of descalling

K OTÁZCE HMOTNOSTNÍ BILANCE STARÝCH ŽELEZÁŘSKÝCH HUTNICKÝCH POCHODŮ

LASEROVÉ KALENÍ FOREM A NÁSTROJŮ LASER HARDENING OF MOULDS AND TOOLS

Keramika spolu s dřevem, kostmi, kůží a kameny patřila mezi první materiály, které pravěký člověk zpracovával.

DEFORMACNÍ CHOVÁNÍ ŽÁRUVZDORNÉ CR-NI-SI OCELI DEFORMATION BEHAVIOUR OF A REFRACTORY CR-NI-SI STEEL

Metalurgie neželezných kovů Slévárenství Část 1 Ing. Vladimír Toman

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

Nikl a jeho slitiny. Ing. David Hrstka, Ph.D. -IWE

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název projektu: Investice do vzdělání - příslib do budoucnosti. Číslo přílohy: VY_52_INOVACE_CH9.

MOŽNOSTI VYUŽITÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ. Tomáš Schellong Kamil Pětroš Václav Foldyna. JINPO PLUS a.s., Křišťanova 2, Ostrava, ČR

ZAŘÍZENÍ PRO ČISTĚNÍ JÍMKY ZČJ 1

Transkript:

VYBRANÉ POZNATKY Z VÝROBY BRAM DYNAMO OCELÍ SELECTED KNOWLEDGE S FROM PRODUCING SLABS OF GRAIN NON ORIENTED STEELS Ladislav Válek a Luděk Mokroš b Mittal Steel Ostrava a.s., Vratimovská 689, 707 02 Ostrava 7, ČR a Technický rozvoj a ekologie - Výzkum, ladislav.valek@mittalsteel.com, b Ocelárna - Metalurgie, ludek.mokros@mittalsteel.com Abstrakt V období let 2001 až 2003 byla zaváděna výroba dynamo ocelí na bramovém ZPO v Mittal Steel Ostrava a.s. Toto bylo prováděno v rámci řešení výzkumného úkolu [1, 2]. Byly zaváděny jakosti oceli s obsahem křemíku 1 a 1,5 %hm. Výroba bram byla zavedena v sekvenci tří až čtyř taveb. Brama měla tloušťku 125 mm. V příspěvku jsou uvedeny vybrané poznatky zejména z oblasti plynulého odlévání. During years 2001 up to 2003 it was established production of grain non oriented steel grades on slab caster of Mittal Steel Ostrava a.s. It was done under research project. Were established steel grades with 1 and 1,5 wt-% of silicon content. Slab production was set up for three and four heats of sequence. Thickness of slab was 125 mm. The article presents selected knowledges from area of continuous casting especially. 1. ÚVOD V Mittal Steel Ostrava a.s. byly dynamo oceli, před zahájením řešení citovaného výzkumného úkolu [1, 2], již vyráběny, ale přes ingotovou cestu, a to v omezeném rozsahu. Jednalo se o dynama s obsahem křemíku 1,15 až 1,40 %hm. Přes bramové ZPO nebyla odlita žádná brama této jakosti. Požadavek zavést dynamo oceli v Mittal Steel Ostrava a.s. přes bramové ZPO vyvstal po omezení dodávek za tepla válcovaného pásu z US Steel Košice do Válcoven Plechu a.s. ve Frýdku Místku. Před zahájením ocelárenské části řešení se předpokládalo, že problém by mohl být pouze s odléváním oceli na bramovém ZPO. Proto Ocelárna Mittal Steel Ostrava a.s. nechala vypracovat studii [3] k plynulému odlévání dynamo ocelí. Tato studie měla být postačující pro zavádění výroby bram dynamo ocelí přes ZPO, pozornost měla být soustředěna pouze na zmapování kvality plynule litých bram. 2. VÝROBA PLOCHÝCH VÝROBKŮ v Mittal Steel Ostrava a.s. Výroba za tepla válcovaných plochých výrobků (obrázek 1, bez zaznačení stanoviště pro stahování strusky) má v Mittal Steel Ostrava a.s. dlouholetou tradici. Výroba byla zahájena v roce 1958 (dnes již zrušená trať P250). V roce 1960 byla zahájena výroba na trati P800, která válcovala pásy do šířky 830 mm (brama maximálně 840 mm). Trať P250 válcovala svitky do šíře 300 mm. Dlouhá léta byly vstupním materiálem bramy válcované z ingotů. V létech 1997 a 1999 došlo k zásadní modernizaci výrobních zařízení pro výrobu pásů válcovaných za tepla. V listopadu roku 1997 bylo uvedeno do provozu bramové ZPO (s pánvovou pecí). Tím byla zahájena výroba v Minihuti (s širokopásovou válcovací tratí). Vlastní výroba pásu (šířka 740 až 1575 mm, tloušťka 1,5 až 15 mm, max. průměr svitku 2,1 m) začala na nové širokopásové trati teprve od druhé poloviny roku 1999, kdy byla v Minihuti uváděna do provozu Steckelova válcovací trať. 1

Výroba v Minihuti spočívá v mimopecním zpracování tekuté oceli na pánvové peci, poté jejím odlití na ZPO, transportu odlitých bram (dopravníkem) do ohřívací krokové pece. Po ohřátí na válcovací teplotu a následném odstranění okují jsou bramy zavedeny do tandemové vratné válcovací tratě s dvěma kvarto stolicemi, mezi kterými jsou vertikální pěchovací stolice. Válcovací trať je Obr. 1 Výroba pásů válcovaných za tepla vybavena dvěmi Fig. 1 Production of Hot Rolled Strips [4] pecními navíječkami. Během válcování je pás řízeně chlazen tak, aby při výstupu z úseku válcovacích stolic měl požadovanou doválcovaní teplotu. Po výstupu z válcovacího úseku je pás chlazen v úseku laminárního chlazení na požadovanou navíjecí teplotu a následně navinut do svitku v koncové navíječce pásu. Poté se provádí vážení a adjustáž. Blíže viz tabulka 1. Tabulka 1 Základní údaje týkající se trati P1500 Table 1 Basic information regarding rolling mill P1500 Kroková pec... fa STEIN HEURTEY s čelním vstupem a výstupem výkon 250 t/hod teplá brama (800 C); 130 t/hod studená brama efektivní délka pece 19200 mm (max. délka bram 18200 mm) t max. v ohřívacím prostoru 1350 C palivo zemní plyn; výhřevnost 35,9 MJ/m3 Válcovací pořadí tlak vody pro ostřik okují 18 MPa válcovací rychlost max. 13,3 m/s teplota pecních navíječek 1100 C pracovní válce průměr min. 760 mm / max. 840 mm; délka 1925 mm opěrné válce průměr min. 1600 mm / max. 1730 mm; délka 1725 mm poháněné válce pracovní spodní i horní stavění válců mechanicky nezávislé na sobě, elektromechanické regulace tloušťky hydraulickými válci výběhový úsek válcovny laminární vodní chlazení odbavovací úsek dělící nůžky, tažné válce, koncové navíječky teplého pásu, obvodový vazač svitků, váhy svitků, značkovací stroj, krokový odbavovací dopravník, nůžky pro stříhání zkoušek, mořící zařízení pro kontrolu povrchu pásů 2

Požadovaných výkonových parametrů na trati P1500 bylo dosaženo v roce 2004 (výroba přes 1 mil. tun). Stará trať P800 byla uzavřena během nájezdu tratě P1500. Trať P250 byla uzavřena později (po zavedení příčných a podélných dělících linek). Za zvláštnosti Minihutě je možno (pro danou dobu) označit: výroba oceli na tandemových pecích, dodávky tekuté oceli z ocelárny do Minihutě pomocí speciálního převážecího vozu (1,2 km), výroba bram střední tloušťky (125 mm), ZPO s poloměrem oblouku 5 m, možnost odlévání dvou bram vedle sebe na jednom proudu (tzv. TWIN CAST) a následné válcování teplého pásu reverzním způsobem na unikátní dvoustolicové trati typu Steckel. Svitky za tepla válcovaných pásů z P1500 (max. hmotnost 33 t) jsou dodávány přímo externím zákazníkům nebo jsou zpracovávány v Mittal Steel Ostrava a.s. K dispozici jsou tři podélné dělící linky (kapacita cca 560 kt/rok; tloušťka pásu 1,5 až 8,0 mm), tři příčné dělící linky (kapacita cca 430 kt/rok; tloušťka pásu 1,5 až 15,0 mm) a čtyři profilovací linky (kapacita cca 160 kt/rok) [5]. 3. VÝROBA BRAM NA ZPO 2.1 Technická specifikace bramového ZPO (tabulka 2) Tabulka 2 Základní údaje k ZPO č. 2 Table 2 Basic parameters of the CCM No. 2 n licích proudů / m tavby 1 (2 připraven) / 205 t r oblouku / l met. / v max. 5 m / 18,148 m / 2,2 m min -1 brama / t na výstupu 150 740 1575 6000 18000 mm / cca. 1000 C stojan licí pánve otočný s vážícím zařízením, víko pro licí pánev stojan mezipánve dva vozy, vážící zařízení, možnost letmé výměny mezipánve mezipánev objem oceli 23 t, výška oceli cca 1 m, minimalizace opotřebení ve struskové čáře (automatická změna hladiny oceli), plynulé měření teploty, stínicí trubice, používání lichoběžníkového turbostopu, zátková tyč s automatickým řízením hladiny oceli v krystalizátoru, foukání argonu do stínící trubice / zátkové tyče / mezery mezi výlevkou a ponornou výlevkou s automatickou regulací, možnost výměny ponorné výlevky, měření obsahu vodíku v oceli (Hydris), krystalizátor rovný, 900 mm, predikce průvalu (tři řady termočlánků, model odvodu tepla), EMBR, změna šířky pomocí 4 el. pohonů na stole, rychlá změna šířky při max. licí rychlosti, servo-hydraulické řízení oscilace, on-line měření úkosu, plynulé dávkování licího prášku oblouk 1 ohýbací, 3 obloukové, 2 rovnací, 3 horizontální segmenty, statická soft redukce sekundární chlazení vodovzdušné, 7 nezávislých zón (nezávisle střední a krajní oblast) další dynamický model chlazení Dynacs, model predikce kvality CAQA, měření teplot na konci sekundárního chlazení, pálicí stroj, odstraňovač okují, odstraňovač otřepů, značkovací stroj Historicky první bramy byly odlévány do tloušťky 150 mm, přičemž bylo využíváno možnosti odlévání bram v již zmíněném TWIN CASTu (dvě bramy vedle sebe na jeden krystalizátor / proud). Po nájezdu Steckelovy válcovny byl TWIN CAST zrušen a bylo zahájeno odlévání bram tloušťky 125 mm s maximální šířkou 1575 mm. Bramy tloušťky 125 mm byly odlévány až do prosince roku 2003, kdy byla provedena generální oprava ZPO. 3

Hlavní změnou bylo přidání nového horizontálního segmentu (segment č. 8) a zavedeno odlévání bram tloušťky 150 mm. Cílem bylo zvýšit výrobnost na 1,27 mil. tun oceli za rok. Současně byly upraveny parametry oscilace, byl upraven úkos krystalizátoru, byl nakoupen nový dynamický model chlazení Dynacs a byla zavedena nová čtyřotvorová ponorná výlevka. V říjnu 2004 byla zavedena statická soft redukce, a to v rámci zavedení rychlé změny šířky. Ta umožňuje změnu šířky plynule odlévaného proudu při vyšších rychlostech odlévání: 1,7 m/min (při změně šířky do 4 cm lze odlévat na maximální licí rychlosti 2,2 m/min). V průběhu roku 2004 a 2005 byla zavedena nová horní výlevka bez foukání argonu do sedla výlevky, a to v souvislosti se zvýšením životnosti výlevky. Současně byla zavedena profilovaná zátková tyč a nový výměnný mechanismus ponorných výlevek. V roce 2005 byl zaveden odstraňovač okují z bram (před odstraněním otřepů). Na ZPO (VAI) jsou provedeny od uvedení do provozu základní konstrukční úpravy pro zprovoznění druhého licího proudu. Další vývoj modernizací na ZPO č. 2 se plánuje. V dubnu roku 2006 je připravena instalace dalšího horizontálního segmentu (segment č. 9). 2.2 Výrobní sortiment bramového ZPO Výroba bram na ZPO je patrná z obrázku 2. Je patrné, v kterém období se vyráběly bramy tloušťky 125 mm. Rok 1997 je charakteristický zahájením odlévání bram (konec roku). V roce 1998 bylo pokračováno s odléváním bram tloušťky 150 mm v režimu TWIN CAST. Rok 1999 byl přelomový: byl zrušen TWIN CAST a současně bylo zahájeno odlévání bramy tloušťky 125 mm (výroba na válcovací trati pouze 1000 tun). V roce 2000 byla výroba na ZPO velmi dobrá, což lze připsat dělení širokých bram a jejich válcování na staré trati P800 (na Steckelu bylo vyrobeno 268600 tun svitků). V roce Obr. 2 Výroba bram na ZPO Fig. 2 Slab production on caster 2001 až 2003 rostla výroba na ZPO, a to díky zvyšujícímu se výkonu Steckelové válcovny (2001-579100 t; 2002-809500 t; 2003-913100 t). Na konci roku 2003 byla uskutečněna již zmíněná generální oprava se zavedením bramy tloušťky 150 mm. Výkon ZPO začínal být limitujícím článkem. Po generální opravě se toto změnilo. Rekordní výroba v roce 2004 byla také díky zavedení rychlé změny šířky na ZPO a díky zvýšení rychlostí odlévání u některých jakostí a šířek bram (na Steckelu se vyrobilo 1035800 t oceli). V roce 2005 bylo vyválcováno 1078087 t materiálu, a to i přes omezování výroby v průběhu roku 2005. V souladu s výše popsanou historií vývoje na bramovém ZPO šel i vývoj jakostního sortimentu. Z obrázku 3 (graf vlevo) je zřejmé, že převážně jsou vyráběny na bramovém ZPO Konstrukční oceli s obsahem uhlíku do 0,12 %hm. Zřejmý je plynulý přechod, nahrazování křemíkových ocelí tzv. bezkřemíkovými ocelemi (max. obsah křemíku 0,034 nebo 0,028 %hm). Další nejčastěji vyráběné jakosti jsou: Konstrukční oceli pro tváření za studena (nižší obsah manganu a uhlíku), Konstrukční oceli vyšších pevností (St 52-3). Rostoucí trend výroby ocelí pro elektrotechnický průmysl (zejména dynamo oceli) je zachycen na obrázku 3 (vpravo). 4

Obr. 3 Vývoj jakostního sortimentu na bramovém ZPO Fig. 3 Development of product mix of slab caster 4. ČLENĚNÍ OCELÍ PRO ELEKTROTECHNICKÉ ÚČELY [1] Plechy a pásy pro elektrotechnické účely, které patří mezi materiály magneticky měkké, se používají vzhledem ke svým výborným magnetickým vlastnostem pro výrobu generátorů, motorů a transformátorů. Z pohledu chemického složení se tyto oceli vyznačují především velmi nízkým obsahem uhlíku a obsahy křemíku od 0,5 do 3,5 %hm (dle jakostního stupně). Obsahem křemíku se zvyšuje elektrický odpor oceli a zároveň omezují ztráty hysterezí a vířivými proudy. V podstatě jsou elektrotechnické oceli rozdělovány na dvě skupiny: - izotropní oceli (dynamo oceli), označované také jako neorientované; - anizotropní oceli (transformátorové oceli), označované jako orientované. Měřítkem pro dělení je orientace zrn finálního pásu válcovaného za studena. U dynamo ocelí mají zrna náhodně orientované směry vzhledem ke směru válcování (jejich magnetické vlastnosti jsou tudíž izotropní), u transformátorových ocelí jsou zrna orientována v jednom směru (ve směru válcování) a jejich magnetické vlastnosti jsou tudíž anizotropní. Dynamo oceli se používají pro výrobu magnetických obvodů elektrických strojů točivých (motory, generátory), ve kterých se směr magnetického pole mění s časem. Mimo výše uvedených nízkých obsahů uhlíku (vyšší obsahy zvyšují koercitivní sílu a způsobují magnetické stárnutí) a vyšších obsahů křemíku je důležitý obsah hliníku (zvyšuje elektrický odpor a tím snižuje měrné ztráty a také váže dusík a tím omezuje dusíkové stárnutí) a obsah fosforu, který se u nízko a středně-křemíkových ocelí užívá pro dosažení požadované pevnosti. Oceli by měly být co nejčistší, protože na elektromagnetické vlastnosti působí negativně veškeré nečistoty včetně jejich precipitátů. Dynamo oceli se vyrábějí a dodávají ze studených válcoven ve dvou stavech: - ve stavu finálně žíhaném; - bez finálního žíhání (tzv. semifiniš; žíhání proběhne u výrobce magnetických obvodů). Normy dynamo ocelí neobsahují žádný předpis chemického složení. Je na technologických možnostech výrobce studeného pásu jaké zvolí chemické složení, aby dosáhl požadovaných magnetických resp. jiných vlastností předepsaných normou. Řešení zavádění výroby bram dynamo ocelí v Mittal Steel Ostrava a.s. probíhalo v těsné spolupráci s kolektivem zaměstnanců z Válcoven plechu a.s. Z pohledu ocelárenské části nebyly speciální požadavky na kvalitu bram. Většina diskusí se soustředila na chemické 5

složení (zejména obsah uhlíku a stopových prvků). Během řešení citovaného výzkumného byly zavedeny a vyráběny tři interní jakosti oceli s různým obsahem křemíku (do 1,8 %hm). Rovněž byly zavedeny a vyrobeny tavby tzv. semifiniše, včetně jakostí s obsahem antimonu. V současné době jsou v Mittal Steel Ostrava a.s. vyráběny dvě základní interní jakosti dynamo oceli. 5. VÝROBA BRAM DYNAMO OCELÍ Z počátku problematické a zdlouhavé zadání první tavby do výroby vystřídalo brzy časté objednávání taveb. První tavba byla projednávána na úrovních ředitelů obou společností (krytí rizik 50:50). V rámci řešení výzkumného úkolu bylo sledováno 29 kampaní dynamo ocelí. 2.1 Formát bram, sekvenčnost a rychlost odlévání Odlévány byly bramy šíře 1050 mm, tloušťky 125 mm (v současné době jsou odlévány bramy tloušťky 150 mm). Počet taveb v sekvenci se většinou pohyboval na úrovni tří taveb. Často však byly odlévány čtyři tavby v sekvenci. Tři tavby v sekvenci se jeví jako optimální. Toto bylo konstatováno z pohledu problémů se zarůstáním výlevek licí pánve a mezipánve nekovovými vměstky. V současné době je tento počet taveb v sekvenci dostatečný, a to vzhledem k požadavkům Válcoven plechu a.s. Dynamo oceli byly odlévány průměrnou licí rychlostí 1,8 m/min. Licí výkon činil 108 t/hod. V případě, že docházelo k zarůstání výlevek, pak se licí výkon snížil na 103 t/hod. V krajních případech zarůstání bylo odlévání ukončeno předčasně s tím, že byl zbytek oceli v licí pánvi vrácen na Ocelárnu. 2.2 Průvalovitost Během zavádění výroby dynamo ocelí byly dva průvaly typu sticker. Byly zjišťovány také alarmy na nově vyvinutém protiprůvalovém systému ARGUS. Průběhy teplot na jednotlivých termočláncích modelu nebyly vždy rovnoměrné a klidné. V krystalizátoru často docházelo ke vzniku rámečku z licího prášku (viz obrázek 4). Tento musel být odstraňován pro následný dobrý odvod tepla (zrovnoměrnění křivek protiprůvalového modelu). Vlastní odstraňování rámečku je nebezpečné, musí se provádět při snížené rychlosti, přičemž hrozí riziko průvalu. V rámci výzkumného úkolu bylo konstatováno, že dynamo oceli jsou náchylné ke vzniku průvalu. Za možné příčiny byly uvedeny tyto faktory: - chemické složení oceli (vysoký obsah hliníku); - zarůstání výlevek (vznik CaS); - rozkmity hladiny oceli v krystalizátoru (často jen na začátku a konci odlévání tavby); - vysoké obsahy vodíku (používání velkých množství přísad); - ne zcela vhodný licí prášek. Obr. 4 Charakteristický rámeček z licího prášku Fig. 4 Typical slag rim made from casting powder Všechny faktory souvisí s ovlivňováním lubrikačních vlastností licího prášku a rovnoměrným odvodem tepla (přechod nekovových vměstků do licího prášku, rámkování nataveného licího prášku, přechod vodíku do nataveného licího prášku, nevhodné vlastnosti licího prášku). Při ztrátě lubrikačních vlastností a nerovnoměrném odvodu tepla dochází k nalepování tvořící se licí kůrky na desky krystalizátoru a následně k zavěšování tuhnoucího proudu oceli v krystalizátoru až následně průvalu (typu sticker). V rámci řešení zavádění 6

výroby bram dynamo ocelí byly provedeny zkoušky s různými modifikacemi licích prášků. Dnes používaný licí prášek od fa Stollberg má bazicitu 0,96, kromě N 2 O, K 2 O a fluoru obsahuje také LiO 2. Teplota tavení licího prášku činí 990 C. 2.3 Zarůstání výlevek nekovovými vměstky Problémy se zarůstáním výlevek byly největší u kampaně 13 (zarůstaly všechny tři tavby v dané sekvenci). Další výroba taveb byla odložena a byla provedena analýza příčin zarůstání. Za možné příčiny byly označeny tyto parametry: - vyšší obsahy síry; - větší úbytky vápníku mezi pánvovou pecí a ZPO; - vyšší obsahy SiO 2 ve strusce; - použití jiného typu rafinační strusky do mezipánve. Z provedeného rozboru vyplynulo, že za hlavní příčinu zarůstání lze považovat vznik nekovových vměstků typu CaS (viz tabulka 4). Z analýz nárůstů také vyplývá, že zarůstání může být složitým dějem, na kterém se podílí také MgO a hlinitany vápenaté. Tabulka 4 Analýzy nárůstů odebraných z výlevek (%) Table 4 Analysis of clogged material taken from nozzles (%) Al 2 O 3 S Ca Fe šedá fáze 6,0 41,3 48,4 4,2 šedá fáze 11,5 38,4 49,5 0,5 Vzhledem k výše uvedenému byla provedena vícenásobná lineární regrese s prvky chemického složení oceli pro každou jakost oceli. Vysvětlovaná proměnná byla zarůstání (1 = bez projevu zarůstání; 5 silné projevy zarůstání) a vysvětlující proměnné byly v podstatě obsahy prvků: Mn, Al a Ca/S. Jako příklad lze uvést následující rovnici: X = 1,51 3,62*Mn + 23,54*Al 4,27*Ca/S (1) Úspěšnost predikce zarůstání byla 79 a 88 %. Bylo však zjištěno (po ukončení řešení výzkumného úkolu), že z pohledu zarůstání nekovovými vměstky CaS je velmi důležitá teplota odlévané oceli. Problém zarůstání byl však prakticky vyřešen optimalizací obsahu síry v oceli. Rovněž byla provedena změna legování oceli během odpichu oceli na T-peci. 2.4 Sekundární chlazení Dle zprávy [3] bylo doporučeno používat pro dynamo oceli velmi tvrdé sekundární chlazení (tloušťka bramy 150 mm). Toto bylo z počátku používáno pro tloušťku bramy 125 mm, ale jevilo se jako nevhodné, jelikož byly zjištěny podélné trhliny na široké straně bramy. Proto se začalo používat chlazení tvrdé, přičemž problémy s podélnými trhlinami přestaly. 2.5 Kvalita bram Ke kvalitě bram nebyly v podstatě připomínky (z běžně hodnocených kritérií), kromě občas se vyskytujících zápalů po pálení bram. Byly provedeny také mikročistoty (počty nekovových vměstků). Zjištěné hodnoty byly přibližně stejné, jako u běžných jakostí ocelí. Za nejzásadnější problém, z pohledu kvality, se však ukázalo nebezpečí příčného praskání bram (obrázek 5) při zchladnutí bram na teploty okolí vzduchu. Problém praskání bram přitom neměl nastat. Praskání bram lze očekávat u jakostí ocelí s obsahem křemíku okolo 3 %hm, přičemž teplota bram je pod cca 300 C. Po zkušenostech s možností praskání bram byla však vyslovena hypotéza, že 7

v podmínkách Mittal Steel Ostrava a.s. se odlévá brama střední tloušťky (většinou se odlévají bramy tlusté, cca 200 mm), přičemž vlastní tloušťku bramy je nutno z pohledu praskání zohledňovat. V souvislosti s výskytem příčných prasklin byly provedeny zkoušky, které spočívaly v různém způsobu chlazení bram (zakrytí tepelnou izolací - SIBRAL, volně ložená ve skladu bram, založení bram mezi teplé bramy ve skladě bram). Bylo zjištěno, že dalším důležitým kritériem se jeví být možná deformace bramy vzniklá při chlazení bramy (podélná šavlovitost, mírné podélné zvlnění bramy dané transportem bramy,...). V rámci řešení výzkumného úkolu rovněž vznikla studie možných způsobů řízeného chlazení bram, pro případ nutnosti skládat právě odlité bramy do skladu. Současná praxe je však taková, že případně složené bramy na sklad se musí co nejdříve nasadit do ohřívací pece. 6. ZÁVĚR Během zavádění výroby bram dynamo ocelí byla vyrobena a hodnocena necelá stovka taveb. Obr. 5 Příčná prasklina bramy Výroba bram není zcela bez problémů (zarůstání Fig. 5 Transversal crack on slab výlevek, dosahování nízkého obsahu síry v oceli, riziko vzniku průvalu, možnost vzniku příčných prasklin bram). Výroba bram je však možná při respektování daných problémů, které mohou negativně ovlivňovat výkon licího stroje a sledované parametry, jako např. vrácené tavby, prostoje, spotřeba ponorných výlevek, torkretu mezipánve, doba pobytu oceli v krystalizátoru za rok, atp. Tyto závěry byly potvrzeny, o čemž svědčí výroba dynamo ocelí v roce 2005 (cca 15 kt). Zlepšení problémů se zarůstáním bylo dosaženo zejména díky optimalizaci obsahu síry v oceli, úpravě legování oceli během odpichu oceli a zavedení stanoviště pro stahování pecní strusky z licí pánve po odpichu. Další závěry a doporučení byly formulovány při ukončování výzkumného úkolu. Tato a další jsou součástí know-how Mittal Steel Ostrava a.s. Práce související se zaváděním dynamo ocelí v Mittal Steel Ostrava a.s. byly řešeny v rámci grantových projektů Ministerstva průmyslu a obchodu České republiky (Konsorcium ev. č. FD-K/035 a FD-K/037). V současné době je věnována pozornost vybraným aspektům (z dané problematiky) v rámci grantového projektu GAČR ev. č. 106/04/0024. LITERATURA [1] Peša, J., Kudla, J, Válek, L. Technologie výroby a válcování dynamooceli na trati P1500. Závěrečná zpráva VÚ, H-03-103/792, Mittal Steel Ostrava a.s., Výzkum, prosinec 2003, 17 s. [2] Válek, L. a kol. Technologie výroby a válcování dynamooceli na trati P1500 - ocelárenská část. Závěrečná zpráva VÚ, H-03-103/792, Mittal Steel Ostrava a.s., Výzkum, prosinec 2003, 55 s. [3] Šmíd, J. Odlévání dynamo ocelí na ZPO. TaM, areál VÚHŽ Dobrá, prosinec 1998, 50 s. [4] Ploché výrobky válcované za tepla. Výrobní program, Mittal Steel Ostrava, červen, 2004. [5] Válek, L., Pachlopník, R., Mokroš, L. Establishing the Slab Production of Microalloy Steel Grades at Mittal Steel Ostrava a.s. In. METAL 2005, 14 th International Metallurgical and Materials Conference, Hradec nad Moravicí, Czech Republic, [CD-ROM]. Ostrava, Tanger Ltd., May, 2005. 8