№ п/п
|
Найменування
|
Од. вим.
|
Номер кліті
|
|
|
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16 ПНК
|
17
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
|
Діаметр валків min max
|
мм
|
340 380
|
340 380
|
340 380
|
340 380
|
285 320
|
340 380
|
2
|
Довжини бочки
|
мм
|
510
|
500
|
510
|
500
|
500
|
500
|
3
|
Електропривод: потужність оберти
|
кВт об/хв
|
680 250-1000
|
4
|
Руйнуюче навантаження запобіжного
стакану
|
|
600
|
-
|
600
|
5
|
Максимальний зазор між валками
|
мм
|
50
|
6
|
Оберти валків min max
|
об/хв
|
170 680
|
200 800
|
250 1000
|
330 1320
|
330 1320
|
417 1665
|
7
|
Ціна однієї поділки шкали
натискного пристрою
|
мм
|
0,1
|
8
|
Електропривод: потужність
механізму оберти регулювання верхнього валка
|
кВт об/хв
|
2х3,5 700
|
9
|
Швидкість регулювання положення
валка
|
мм/хв
|
16,8
|
10
|
Осьове переміщення валка
|
мм
|
10
|
11
|
Шлях переміщення
|
мм
|
2000
|
1800
|
2000
|
1800
|
2000
|
12
|
Швидкість висування
|
м/хв
|
,
-40+, -240+, -0+, - 240+, - 40+, - 240
|
|
|
|
|
|
13
|
Переміщення від вісі прокатки
|
мм
|
+235
|
+25
|
+235
|
+25
|
+ 235
|
+25
|
14
|
Шлях переміщення механізму
вертикального регулювання
|
мм
|
-215
|
-30
|
-215
|
-30
|
-215
|
-30
|
15
|
Швидкість вертикального
переміщення
|
мм/хв
|
250
|
16
|
Допустима завантаженість двигуна
|
А
|
1230
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок
1.1 - Схема розташування устаткування дрібносортного стану 250 - 5: 1 -
завантажувальні шлеппери; 2 - рольганг, що підводить; 3 - рольгангові ваги; 4 -
пристрій, що витягає; 5 - нагрівальна піч; 6-штовхач; 7 - пристрій, що
виштовхує; 8 - пристрій, що витягає; 9 - сполучний рольганг: 10 - трайбапарат;
11 - чорнова група клітей; 12 - ножиці для обрізки кінців; 13 - проміжна група
клітей; 14 - аварійні ножиці; 15 і 16 - ліва й права чистові групи клітей; 17 -
термоустановка; 18 - двобарабанні ножиці; 19 - рольганг за термоустановкою; 20
- холодильник; 21 - рольганг, що відводить; 22 - ножиці холодного різання; 23 -
пересувний упор; 24 - поворотний упор; 25 - ваги з кишенями
3. Розробка
технологічного процесу отримання круглої сталі Ø30 мм
Загальні відомості про
технологію
Дрібносортний прокат на
стані 250 виготовляють в прутках мірної, кратної мірної або немірної довжини
відповідно до замовлень. При поставці прокату в прутках заходом з Немірна
відрізками кількість останніх встановлюється сортаментний НД.
Прокат виробляють з
вуглецевих (звичайної якості, конструкційних), низько - легованих і легованих
марок сталі всіх ступенів розкислення. Марочний і хімічний склад арматурних
марок стали для виконання контрактів за національними стандартами споживачів
регламентований вимогами BS 4449:1997 і BS 4449:2005 (Великобританія), DIN 488
(Німеччина), СТО АСЧМ 7-93 та ГОСТ Р 52544 (Російська Федерація), СS 2
(Гонконг), ASTM А615/А615М і ASTM А706/А706М (США), CAN / CSA - G30.18 - M92
(Канада), STAS 438 / 1 (Румунія), СТБ 1704 (Білорусія), NT 26.05 (Туніс), SI
4466 (Ізраїль), IS 1786 (Індія) та ін. стандартами і технічними умовами.
Підготовлені для
прокатки заготовки поплавочно, відповідно до замовлень, укладають пратцен -
кранами на завантажувальні шлеппера, звідки по одній - дві штуки зіштовхують на
завантажувальний рольганг.
Придатні заготовки
транспортують до нагрівальної печі і задають в неї за допомогою витягали
пристрою. Заготовки з дефектами з підводить рольгангу спеціальним скидачем
видаляють в кишеню.
На МС 250-4 заготовки
перед завданням у нагрівальну піч зважують на рольгангових тензометричних
вагах.
Пересування металу в
печі (печах) здійснюють штовхачами. Видачу заготовок з печі на стан здійснюють
за допомогою виштовхувача.
Видача заготовок з печі
може проводитися як на одну, так і на дві сторони стана.
Однострумкову
прокатку профілів на стані ведуть у дві нитки в чорновій і проміжної, і в одну
нитку в кожній чистової групі клітей.
При
двухструмковій прокатці - поділом проводиться поздовжнє поділ розкату в
прокатних валках чистової групи клітей з подальшою прокаткою їх у дві нитки.
Число
проходів визначається за таблицями калібровок валків залежно від прокатуваного
профілю (максимальне число проходів - 15).
Між
чорнової і проміжної групами клітей по кожній нитці передбачена зачистка
(обрізка) переднього кінця розкату довжиною 50 мм - 150 мм.
Ножиці
між чорновою і проміжною, проміжною і чистовими групами клітей можуть виробляти
аварійний поріз розкату на габаритні довжини.
Обрізку,
утворену після чорнової і проміжної груп клітей, класифікують як «габаритну
обрізь».
Готовий
профіль, в залежності від призначення, піддають прискореному охолодженню або
термомеханічного зміцнення в лініях прискореного охолодження прокату (далі ЛУО).
Розкат
ріжуть на двобарабанних ножицях на довжини, що відповідають вимогам подачі смуг
на холодильник. Смуги, переміщаючись по холодильнику, охолоджуються, їх
збирають у пакети і подають до ножиць для різання на мірні довжини відповідно
до вимог наряд - замовлення.
Нарізані
прутки торцюють перед стаціонарними поворотними упорами і скидають в кишеню -
ваги прибирального рольганга, зважують, пов'язують в пачки і подають
електромостовими кранами на склад готової продукції або відвантажують у вагони
з дотриманням вимог до маркування та упаковки розділу 9 цієї інструкції.
Особливості роботи на лінії механізованої упаковки прокату обумовлені розділом
10 цієї ТІ. При необхідності прутки піддають поштучному сортуванню.
Обрізки
кінців розкатів на ножицях технологічного потоку збирають в короби, встановлені
в ямах. Наповнені короба витягують електромостового кранами і вивантажують на
спеціально обладнані майданчики, залізничні вагони або передавальної візком
транспортують у скрапний проліт для розвантаження.
Окалину
з-під робочих клітей і рольгангів змивають водою в відстійник окалини,
розташований в скрапном прольоті, звідки витягують електромостовим грейферним
краном і вантажать у залізничні вагони.
Валки
розточують у вальцетокарному цеху. Зберігання валків поточної потреби
здійснюють у спеціальних стендах.
Всі
ділянки стана ув'язані в єдиний технологічний комплекс і від роботи кожної
ділянки залежить злагоджена і безперебійна робота всього стану, якість і
кількість продукції. Знання і точне дотримання вимог технологічної інструкції
обов'язково для всього обслуговуючого персоналу станів.
Забороняється
прокатка металопрокату, що не описана в цій технологічній інструкції до
остаточного відпрацювання технології виробництва, внесення відповідних змін в
технологічний процес, нормативну і технологічну документацію.
Відпрацювання
нових технологічних процесів проводиться в денну зміну в присутності старшого
майстра основної виробничої дільниці (технологія), заступника начальника цеху з
технології та представників відповідних служб підприємства за належністю (ТУ,
уед (теплотехнічна наладка), бюро калібрування) за участю начальника ділянки
СПЦ №2 ТВК.
4. Приклад розрахунку
калібровки круглої сталі Ø 30 мм
Схема розташування
обладнання дрібносортового стану 250 представлена на рисунку 6.1.
На даному стані
круглу сталь прокатують із заготовки розміром 80х80 мм.
Діаметри валків: 280 мм - в клітях 13 та 15; 330 мм - в інших клітях (8,9 -
12,14) - чистова група.
Окружна швидкість
валків останньої кліті .
Розміри вихідної заготовки (чорнова група - 7 кліть), по заводським даним: ,
.
Система чорнових
калібрів в чистовій групі: овал - ребровий овал.
Розрахунок ведемо
проти ходу прокатки, починаючи з чистового калібру.
Чистовий круг
Для кругу Ø 30 мм допуски, відповідно
ГОСТ 2590-57, складають +0,4 та -0,7 мм при звичайній точності прокатування.
Приймаючи
мінусовий допуск, знаходимо розмір кругу в холодному стані:
.
Розміри чистового
кругу в гарячому стані:
.
Площа чистового
кругу в кліті 15:
.
Відповідно
графіку приймаємо коефіцієнти витяжки в чистовому калібрі та в
передчистовому овалі.
Рисунок 6.2 - Залежність
коефіцієнтів витяжки в чистовому крузі та передчистовому овалі від діаметра
кругу
Передчистовий овал
Площа перед чистового
овалу дорівнює:
Уширення овальної
смуги в круглому калібрі за графіком 6.3 приймаємо .
Рисунок 6.3 - Залежність
уширення при прокатуванні ромбічної смуги в квадратному калібрі або овальної
смуги в круглому калібрі (D=250 мм)
Товщина перед чистового
овалу (горизонтальний розмір) в кліті 14 з вертикальними валками дорівнює:
.
Висота овалу
(вертикальний розмір) при зазорі s=2 мм дорівнює:
В інших клітях приймаємо
чорнові калібри системи овал-ребровий овал.
В ребрових овалах
.
В овальних
калібрах .
Загальна витяжка
дорівнює:
В кліті 13 площа
ребрового овалу дорівнює:
Між клітями 7 та
13 розташовані три ребрових овали (кліті 9,11 та 13), причому площа ребрового
овалу кліті 7 задана:
Тоді середня
витяжка від ребрового овалу до ребрового калібру буде дорівнювати:
Таким чином,
коефіцієнти витяжки вийшли невеликими, так як основна деформація приходиться на
чорнову групу.
Кліть 13г -
ребровий овал.
Площа ребрового
овалу
13
= 0,75*1,25*b13*b13
Ширина ребрового
овалу
13
=
Висота ребрового
овалу
13
= 1,25* b13 = 1,25*32,6 = 40,75 мм
Уширення
приймаємо за графіками (рисунок 77 та 78)
Δb13 = 4 мм
Кліть 12в овал
Площа овалу q13
= 1300 мм2
Товщина овалу:
12
= b13 - Δb13 = 32,6-4 = 28,6 мм
Висота овалу при
s=3,5 мм
13мм
Кліть 11 -
ребровий овал
Площа овалу q11
= 1690 мм2
Ширина: b11
=
Висота: h11
= 1,25*42,3 = 53 мм.
При µ11
= 1,28 за графіком (рис. 77 та 78)
Δb11 = 4,5 мм
Перевіримо
уширення в овалах кліті 12, для цього будемо використовувати:
Δbр
Δhср = к.ср.
Δb12 =
Простір на
уширення складе:
Δb12 = b12 - b11 =
64-53 = 11 мм
Кліть 11 - овал
Площа овалу q10
= 2112 мм2
Товщина овалу
10 = b11 - Δb11 = 42,3-4,5 = 37,8
мм
Приймаємо зазор s= 5 мм,
визнаємо висоту овалу:
h10 =
Кліть 9 -
ребровий овал
Площа овалу q9
= 1690 мм2
Висота ребрового
овалу:
9
= 1,25*b9 = 1,25*52,9 = 66 мм
9
=
Уширення:
Δb9 = 5 мм.
Перевіримо
уширення в кліті 10:
Δhср = к.ср.
Δb10 =
Простір на
уширення складе:
Δb10 = b10 - b9 =
52,4 - 66
Результат -
від’ємний, отже приймаємо h9 = 50 мм.
Кліть 8 - овал
Площа овалу q8
= 3300 мм2
Товщина овалу
8 = b9 - Δb9 = 52,9-5 = 47,9 мм
Висота овалу при s= 6,5
мм:
h8 =
Розмір ребрового
овалу з кліті 7 складає:7* b7 = 44*38
Простір на
уширення:
Δb8 = h8 - h7 =
96-44 = 52 мм
Перевіримо
фактичне уширення в овалі:
Δhср = к.ср.
Δb12 =
Так як простір на
уширення більше фактичного уширення, то розміри залишимо без змін.
В нашому випадку
задаємося:
= µ7µ6
= 1,8;
= µ5µ4
= 1,75.
Знаючи витяжку,
визначаємо розміри калібрів III та V.
Загальна витяжка
у чорновій групі складає (див. табл. 23 [1])
де Q0
= 0,97*81*81 = 6400 мм2 - площа вихідної заготівки.
У кліті 1 даємо
найбільшу витяжку µ1 = 1,05/1,07, тоді на решту клітей припадає:
µ2-7 =
Середня витяжка
на кожну пару калібрів дорівнює:
ср
Приймаємо:
2-3 4-5 6-7 = 1,51*1,75*1,8 = 4,77.
Отримуємо
наступні площі:0 = 6400 мм2;1 ;3 ;3 ;7 = .
Розрахуємо
розміри останніх трьох калібрів клітей 5-7, котрі мають ящиковий квадрат q5
= 2310 мм2, гладка діжка (кліть 6) і ребровий овал h7* b7
= 44*38 мм.
Площа ящикового
квадрату дорівнює:
5
= 0,97*b5h5 = 2310 мм2,
звідки:5 =
b5 = 49 мм.
Визначаємо
розміри ящикового квадрату з врахуванням нахилу бічних стінок калібру, рівного
20%, і різницю ширини на дні і зазору близько 8 мм. Тоді ширина смуги на дні
калібру = 44 мм та у зазору
b5=52 мм, а для калібру ширину зазору можна прийняти на 2-3 мм більшою, тобто
bк5=55 мм. Для вибору попередніх розмірів скористаємося наближеними показниками
уширення у клітях 6 і 7, на основі чого можна написати наступні рівності:
h6 = b7
- 0,4 (b6 - h7);6 = b5 + 0,6 (h5
- h6);
звідки:
h6 .
Підставляючи
числові значення розмірів в наступну формулу, отримаємо:6 =
b6 =
52 + 0,6*(49 - 30) 64 мм.
Визначимо
уширення в кліті 7.
Середня висота
калібру:7ср =
Середнє
обтиснення:
Δhср = b6 - h7ср =
65 - 33,7 = 31,3 мм.
Уширення:
Δb7
Отже, висота h6
повинна бути рівною:
6 = b7 - Δb7 = 38 - 9 = 29 мм.
Перевіримо
уширення у калібрі VI:
Δb7 =
Таким чином,
ширина в калібрі VI має бути:
6 = b5 + Δb6 = 52 + 14 = 66 мм.
Остаточно
приймаємо розміри смуги на гладкій діжці калібру 6:6*b6 =
29*66 мм.
Таким же чином
знаходимо розміри смуги в кліті 4 (гладка діжка).
Розміри ящикового
квадрату кліті 3 визначаємо за площею:
3
= 0,97*b3h3 = 4040 мм2.
При h3 =
b3 знаходимо:3 = b3 = 64,5 мм.
З урахуванням
бічних стінок приймаємо = 60 мм і b3
= 69 мм.
Попередні розміри
смуги в кліті 4 визначаємо за зазначеною вище формулою:
4
4
= 69 + 0,6 (64,5 - 39) = 84,5 мм.
Перевіряємо
уширення в калібрах 4 та 5. Уширення в калібрі 4
Δb7 = ,
Відтак, ширина
смуги в калібрі 4
4 = b5 - Δb5 = 52 - 14 = 38 мм.
Остаточно, можна
прийняти розміри калібру 4 такими:4*b4 = 38*84 мм.
залишається
визначити розміри смуги і прямокутних калібрів клітей 1 і 2.
За перерізом
заготовки 8181 мм приймаємо
обтиснення 4 мм, а уширення 1 мм.
Отримаємо розміри
смуги, на виході з калібру 1:1*b1 = 77*82 мм;1 =
0,97*77*81 = 6100 мм2.
Якщо врахувати,
що прямокутний калібр має нахил, отримаємо ширину смуги b1 = 80 мм
на дні калібру та b1 = 82 мм біля зазору.
Розміри калібру
будуть більшими на 1-3 мм, про що буде зазначено нижче.
При визначенні
розмірів смуги, що виходить з калібру 2, чинимо як і у попередньому випадку.
Записуємо
рівність:
2 = b3 - 0,35 (b2 - h3);2
= b1 + 0,35 (h1 - h2);
звідки:1 .
У нашому випадку:1
=
b2 =
82 + 0,35*(77 - 61) 87 мм.
Визначаємо
уширення в калібрі 2:
Δb2 = .
Тому ширина смуги
в калібрі 2 буде рівною:2 = 82+4 = 86 мм.
Остаточно
приймаємо:2*b2 = 61*86 мм.
На дні калібру
ширину приймаємо меншою приблизно на 6 мм, тобто =80 мм.
Перевіримо
уширення в калібрі 3:
Δb3 = .
Отже:3
= 61 + 7 = 68 мм.
В нашому випадку
ширина b3 = 69 мм, тому залишаємо розміри смуги після калібру 3 без
змін. Приймаємо =60 мм і b3 =
69 мм.
Таким чином ми
визначили розміри смуги у всіх семи калібрах чорнової групи. Отримані
результати заносимо до таблиці 40.
При визначенні
розмірів калібрів виходимо з умови, що ширина калібру біля зазору повинна бути
на 1 - 3 мм більшою ширини смуги задля уникнення утворення заусенців.
На основі
практичних даних встановлюємо зазор, необхідні регулювання валків за висотою.
У таблиці 40
приведені також початкові діаметри D, які визначаються як відстань між осями
валків.
Слідує відмітити,
що для безперервних станів, в тому числі й для чорнової групи, можна
користуватись також діаметром за діжкою. В цьому випадку для отримання початкового
діаметру слід додати розмір зазору
= Dб +
s,
після чого
середній катаючий діаметр буде знайдено, якщо відняти середню висоту калібру:
Dк.ср.
Тому діаметр
валка по буртам є більш постійною величиною, а початковий діаметр залежить від
величини зазору, котрий регулюється на безперервних станах, особливо в чорновій
групі, в значних межах.
Як видно з
таблиці 40, в кліті 1 діаметр по буртам дорівнює 380 мм, а при великому зазорі
s = 45 мм початковий діаметр буде таким:
+ Dб +
s = 380 + 45 = 425 мм.
В інших клітях
(кліті 2, 3, 5, та 7) початковий діаметри прийнятий у 380 мм з врахуванням
нормального зазору між клітями. В клітях 4 і 5, де застосована гладка діжка,
початковий діаметр (діаметр діжки) співпадає з катаючим діаметром, як це
прийнято на листових станах.
5. Розрахунок
енергосилових параметрів
Визначаємо
абсолютне обтиснення:
мм
Визначаємо
відносне обтиснення:
Визначаємо
довжину захвату:
мм
Визначаємо
середню товщину прокату:
мм
Визначаємо
швидкість деформації металу:
м/с
Приймаємо межу
текучості МПа
Визначаємо
константу пластичності:
МПа
Визначаємо
коефіцієнт впливу зовнішніх зон:
Знаходимо
середній тиск на валки з боку металу:
МПа
Визначаємо
повне зусилля прокатки:
КН = 264 МН
Визначаємо
плече прикладання зусилля прокатки:
мм
Визначаємо
момент прокатки:
кН*м
Визначаємо
момент тертя в підшипниках:
Момент холостого
ходу:
Н∙м
Момент
динамічний:
кН·м
Визначаємо
момент на валу двигуна:
кН*м
Визначаємо
потужність електродвигунів:
кВт
Визначаємо
потужність привода однієї кліті, так як стан складається із 15 послідовних
клітей:
кВт
Висновки
В
даному курсовому проекті був розроблений технологічний процес виготовлення
круглої сталі Ø30 мм та розраховані режими прокатування, що дозволило нам отримати
виріб високої якості за мінімальну кількість проходів. Виконано розрахунки
калібровки круглої сталі Ø30 мм з початкової заготівки 80х80 мм за 12 проходів по методиці
А.П. Чекмарьова. Для прокатування круглої сталі Ø30 мм на стані 250-5
застосовується система витяжних калібрів: ящичні, прямокутні калібри, овал -
ребровий овал, овал - коло. Складена таблиця калібрування круглої сталі Ø30 мм. В п’ятій
частині курсового проекту був проведений розрахунок енергосилових параметрів.
Також вибрали технологічне обладнання, яке найбільш підходить до виготовлення
виробу та забезпечує необхідні вимоги до виготовлення. Креслення проекту
складається з калібровки круглої сталі Ø30 мм.
Згідно ГОСТ 2590-57,
круглу сталь прокатують діаметром 5 - 250 мм. На прокатних станах прокатують
круги більшого діаметру, до 300 мм, наприклад трубну заготовку (по ТІ).
Спосіб прокатки по
системі овал - квадрат широко застосовують при прокатці проволоки на лінійних і
безперервних проволочених станах, а також при прокатці кругів діаметром 10 - 30
мм на дрібносортних станах лінійного типу.
Система чорнових
калібрів овал - квадрат характеризується більшими коефіцієнтами витяжки, що має
значення при прокатці дрібносортних профілів. В тих випадках, коли по умовам
прокатки застосовують менші витяжки, в якості витяжних калібрів можна
застосовувати систему ромб - квадрат. Тому на лінійних середньосортових станах,
на яких прокатують круги діаметром от 30 мм та вище, застосовують цю систему.
При прокатці кругів
застосовують також і змішану систему чорнових калібрів - співпадання систем
ромб - квадрат і овал - квадрат.
На безперервних
дрібносортних станах при прокатці круглої і квадратної сталі застосовують
чорнові калібри системи овал - ребровий овал. У випадку прокатки в калібрах
цієї системи відпадає необхідність в кантовці при задаванні розкату із кліті в
кліть. Хоча при прокатці цієї системи застосовують невеликі витяжки - порядку
1,3 - 1,4, однак такі витяжки на безперервних станах, особливо в чистовій
групі, цілком забезпечують отримання круглих профілів різних розмірів.
При прокатці по системі
універсальних калібрів зберігають певну послідовність калібрів: розкат
квадратного перетину прокатують в гладких валках, далі після кантовки його
задають в ребровий калібр та потім в передчистовий овал та чистовий круг. При
прокатці кругів різного діаметру зазор між валками змінюється, тому в одних и
тих самих калібрах можна прокатувати різні профілі.
Застосовують різновидність
універсальних калібрів, коли ребровий калібр представляє собою ящиковий
квадрат. Круги більшого розміру прокатують також в системі прямокутних калібрів
з більшим нахилом бокових граней, наприклад на трубозаготівельному стані.
Література
прокатка сортамент
технологічний сталь
1. Чубенко В.А.
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсу «Технологія і
організація процесів обробки металів тиском»/ А.В. Чубенко: Кривий Ріг, КТУ,
2008. - 17 С.
. Чекмарьов А.П.
Калібровка прокатних валків/ А.П. Чекмарьов. - М.: «Металлургия», 1971. - 509
с.
. Николаев В.А. Теория
процессов прокатки/ В.А. Николаев. - Киев: 1991. - 148 с.
. Меркурьев С.Е.
Прокатка та кали бровка/ Том 1. - Д - к.: 2002, - 508 с.