|
Наименование
|
Интервал
размеров, мм
|
Предельные
отклонения, мм
|
|
Толщина
ширина длина
|
250
1030-2350 4200-5550
|
+10;
-5 +/- 1% +/-100
|
выпуклость (вогнутость) граней не должна
превышать 10 мм на сторону;
ромбичность (разность диагоналей) сечения слябов
не должна превышать 10 мм;
косина реза не должна превышать 30 мм;
серповидность (кривизна по ширине) слябов не
должна быть более 10 мм на 1 м длины,
неплоскостность не должна быть более 20 мм на 1
м;
на поверхности слябов не должно быть поясов,
наплывов, плен, трещин, пузырей, шлаковых включений;
следы возвратно-поступательного движения
кристаллизатора и ужимины (заплески) без сопутствующих им трещин не являются
браковочным признаком;
слябы из сталей низкоуглеродистых качественных,
углеродистых качественных конструкционных и обыкновенного качества с
содержанием углерода до 0,23%, имеющие дефект «осевая трещина» сплошной
протяжённостью более 600 мм, распространяющийся на расстояние не ближе 150 мм к
узкой грани и имеющей ширину раскрытия не более 1 мм, допускаются к дальнейшей
переработки в цехах холодной прокатки.
слябы должны иметь четкую маркировку следующего
содержания: номер плавки, ручья и порядковый номер сляба. Иногда производится
дублирующая маркировка номера плавки на торцах слябов;
слябы сдаются и принимаются по теоретической
массе.
1.2 Контроль качества продукции
Допускаемые отклонения по толщине, ширине,
требования к поверхности прокатываемых полос в рулонах должны соответствовать
ГОСТ 19903-74, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19281-89, ГОСТ 14637-89, ГОСТ 16523-97, ГОСТ
1577-93, ГОСТ 4041-71, техническим условиям и СТП 14-101-81-97 и СТП
14-101-65-96 на горячекатаные полосы в рулонах для ЛПЦ-5 и ЛПЦ-8.
На полосе не допускаются язвины и поры, которые
наблюдаются на поверхности после удаления окалины. Язвины и поры на
горячекатаной стальной полосе и тонком листе не устраняются по техническим и
экономическим соображениям. Также нежелателен такой дефект, как пузыри на
полосе. Горячекатаная полоса, пораженная пузырями, непригодна для дальнейшей
холодной прокатки.
Рулоны должны быть плотно смотаны и не должны
иметь распущенных концов, наружный конец полосы должен хорошо прилегать к
остальным виткам рулона.
На кромках витков рулонов не должно быть
заворотов, вмятин, слипаний и рванин, выходящих за пределы половины допусков по
ширине в соответствии с требованиями ГОСТ.
На поверхности полосы не должно быть вкатанной
окалины, печного шлака, вдавлин от роликов моталок и валков стана, обнаруживаемых
невооруженным глазом.
Телескопичность рулонов должна быть не более:
для полос толщиной 2,0-2,5 мм - 75 мм;
для полос толщиной свыше 2,5 мм - 50 мм.
Рулоны должны иметь цилиндрическую форму.
1.3 Основное и вспомогательное
оборудование цеха
Стан состоит из следующих участков:
- участок нагревательных печей;
- собственно стан с моталками.
. Участок нагревательных печей:
В состав оборудования участка нагревательных
печей входят:
подъемные столы;
- сталкиватель слябов;
рольганг перед печами;
сдвоенный толкатель;
подводящий рольганг;
буферы у печи;
нагревательные печи.
Подъемные столы установлены у загрузочных
рольгангов перед печами, служат для приема слябов и для подачи их по одному на
рольганг с помощью сталкивателя.
Сталкиватель слябов предназначен для подачи
слябов с подъемного стола на рольганг. Сталкивание производится реечными
штангами, соединяющими толкающей траверсой. Штанги перемещаются правым и левым
механизмами, имеющими общий привод.
Сдвоенный толкатель служит для подачи слябов
загрузочного рольганга в двухрядную нагревательную печь и передвижения их по
печи до выдачи на приёмный рольганг.
Подводящий рольганг предназначен для приема
слябов, выпадающих из печи, и транспортировке их к рабочим клетям стана.
Рольганг перед печами расположен с передней
стороны нагревательных печей и предназначен для подачи слябов к печам. При
необходимости слябы к печам могут подаваться по рольгангу непосредственно с
уборочных устройств слябинга. Рольганг перед печами состоит из 19 однотипных
секций с групповым приводом.
Буферы у печи предназначены для тушения энергии
удара слябов, сталкиваемых по наклонным брусьям из печи. Буферы состоят из
плиты, станины, пружин. Буферы имеют по 4 вагона, на которых располагаются
винтовые пружины, воспринимающие удар сляба. Плиты буфера с наклонной передней
плоскостью для лучшего поглощения энергии удара.
Нагревательные печи предназначены для нагрева
слябов перед прокаткой.
Методические печи оборудованы регистрирующими
приборами и автоматическими регуляторами, т.е. приборами автоматического
управления.
Методические печи работают на испарительном
охлаждении с принудительной циркуляцией. Возможно переключение установки с
испарительного охлаждения на техническую воду.
Способ удаления окалины в зонах - выгреб
вручную. Для транспортировки окалины и шлака от печей в шламовый тоннель
применяется система гидросмыва, расположенная между печами.
Рисунок 1 - Ролик с индивидуальным приводом
. Становый пролет.
Непрерывный тонколистовой стан «2500» горячей прокатки
состоит из черновой и чистовой групп клетей.
В состав черновой группы входят:
клеть дуо реверсивная;
уширительная клеть кварто;
реверсивная клеть кварто;
универсальная клеть кварто.
В состав чистовой группы входят:
чистовой окалиноломатель - клеть «дуо»;
7 чистовых клетей «кварто»
Перед чистовым окалиноломателем установлены
летучие ножницы 35 мм для обрезки переднего и заднего концов раската.
- подающие ролики; 2- барабаны с ножницами; 3-
ножи;
- ролики рольганга; 5- полоса
Рисунок 2- Схема двухбарабанных летучих ножниц
Черновые клети - универсальные, т.е. кроме
горизонтальных валков имеются вертикальные валки, предназначенные для обжатия
боковых кромок слябов. Вертикальные валки расположены с передней стороны клетей.
Рольганги перед каждой рабочей клетью
оборудованы направляющими линейками реечного типа, которые настраиваются в
зависимости от ширины прокатываемой полосы и обеспечивают правильный вход её в
валки. Такими же линейками оборудован и рольганг перед летучими ножницами.
После обрезки переднего конца раскат прокатывается в чистовом окалиноломателе и
в 7 чистовых клетях «кварто». Между ножницами и чистовым окалиноломателем
имеются линейки реечного типа и четыре ролика с индивидуальным приводом.
Между парой чистовых клетей предусмотрены
направляющие линейки и петледержатели с приводом подъема рычага от
электродвигателя.
За чистовым окалиноломателем и за каждой
чистовой клетью установлены нижние и верхние подвесные проводки. Система
проводок, петледержателей и направляющих линеек обеспечивают правильное
прохождение прокатываемой полосы. Подвесные проводки, кроме того, защищают
полосу от воды, охлаждающей валки.
Секции рольганга, расположенные непосредственно
у моталок, имею передвижные направляющие линейки с винтовым и пневматическим
приводами. Линейки включаются пневмоприводом после каждого захода полосы в
соответствующую моталку и способствуют получению качественной смотки рулона без
телескопичности.
Станины клетей закрытого типа со стойками
двутаврового сечения выполнены из стального литья. Рабочие валки - стальные и
чугунные. Опорные валки - кованные стальные. Подшипники рабочих валков
роликовые: двухрядные с коническими роликами, подшипники опорных валков -
жидкостного трения. Нажимной механизм - с глобоидными редукторами для каждого
винта. Механизм уравновешивания верхнего опорного валка - гидравлический с
верхним расположением цилиндра. В верхнюю поперечину каждой станины
запрессована бронзовая гайка нажимного винта. Густая смазка к резьбе нажимного
винта подводится по сверлениям в гайке. Для удобства перевалки валков ширина
окон станин со стороны перевалки выполнена на 10 мм больше, чем с приводной
стороны.
Подушки рабочих валков и соответствующие проёмы
подушек опорных валков облицованы сменными планками. Для устойчивого положения
рабочих валков в процессе прокатки их оси расположены на расстоянии 10 мм по
ходу металла относительно оси опорных валков.
Подушки рабочих валков крепятся к подушкам
опорных валков с помощью защёлок со стороны перевалки. Со стороны привода
подушки рабочих валков фиксируются, что даёт возможность осевого смещения
подушек по мере удлинения валков от теплового расширения. Опорные валки
фиксируются в клети от осевого перемещения путём крепления подушек со стороны
перевалки к станинам косынкам. Со стороны привода подушки опорных валков также
не фиксируются.
Рисунок 3- Группа непрерывных клетей стана 2500
горячей прокатки
Электродвигатели нажимного устройства клетей
черновой группы и окалиноломателем связаны между собой расцепной фрикционной
муфтой и электромагнитным приводом расцепления. Эта муфта позволяет
осуществлять совместное и раздельное включение электродвигателей нажимного
механизма. На нажимных устройствах клетей чистовой группы электромагнитные
муфты отсутствуют. Синхронное вращение левого и правого нажимных винтов
обеспечивается электрической схемой синхронизации.
Мощность привода нажимного механизма достаточна
для того, чтобы производить поджим винтов во время прокатки при прохождении металла
в валках. Ограничение подъема нажимных винтов в верхнем положении
осуществляется командо-аппаратами. Для указания положения винтов на пульте
управления к каждому нажимному устройству через цилиндрический редуктор
присоединён сельсиндатчик.
Система гидравлического уравновешивания валков
стана.
Система служит для уравновешивания верхних
рабочих и опорных валков и плотного прижима к нажимным винтам.
В систему уравновешивания черновой группы
входят:
насосная станция в маслоподвале №2;
два грузовых аккумулятора;
два гидравлических аккумулятора;
система трубопроводов;
рабочие цилиндры;
распределители масла.
В систему уравновешивания валков чистовой группы
входят:
насосная станция в маслоподвале №3;
один грузовой аккумулятор.
Гидросистема механизмов смены валков и защелок
5-11 клетей, реверсивных клетей дуо и кварто.
Система предназначена для:
привода цилиндров механизмов смены опорных и
рабочих валков чистовых клетей №5-11;
привода пневмоцилиндров механизмов сцепки при
смене опорных валков клетей №5-11;
привода гидроцилиндров защелок крепления валков
черновых и чистовых клетей стана.
Гидросистема состоит из насосной станции,
расположенной в насосной перевалки валков, ручных золотниковых переключателей,
запорно-регулирующей арматуры.
Система охлаждения полос на отводящем рольганге.
Для обеспечения технологических температур
смотки полос на стане предусмотрена система искусственного (ускоренного) их
охлаждения водой сверху и снизу с помощью системы душирования.
Система охлаждения полос на отводящем рольганге
стана 2500 г.п., предназначена для принудительного охлаждения горячекатаных
полос, с целью поддержания заданной по технологии температуры смотки
горячекатаной полосы, а также для обеспечения однородности микроструктуры и
механических свойств по длине полосы всего сортамента стана. В состав
оборудования входят:
установка фильтрации воды;
система охлаждения полос;
пневмосистема управления;
система гидросбива;
гидросистема управления подъёма секций;
гидростанция 10 МПа;
установка пирометра фирмы LAND.
Для обеспечения требуемых по технологии режимов
охлаждения полос и поддержания температуры полосы перед смоткой на
соответствующую моталку, система охлаждения полос выполнена комбинированной, и
условно разделена на три участка:
участок №1 состоит из шести верхних и шести
нижних секций охлаждения. Расход воды на каждую секцию - регулируемый. Участок
предназначен для ускоренного и монотонного охлаждения полос;
участок №2 состоит из 24 верхних и 24 нижних
секций охлаждения. Расход воды на каждую секцию не регулируется. Участок
предназначен только для монотонного охлаждения полос;
участок №3 «тонкого» охлаждения, состоит из
восьми верхних и восьми нижних секций охлаждения. Расход воды на каждую секцию
- регулируемый. Участок предназначен для реализации режимов позднего и монотонного
охлаждения полос. Оборудование этого участка используется также для «тонкого»
заключительного режима охлаждения и для регулирования температуры при работе в
автоматическом режиме.
Система охлаждения состоит из:
38 управляемых секций верхнего охлаждения;
38 управляемых секций нижнего охлаждения.
В состав одной секции верхнего охлаждения
входит:
на участке №1 - один щелевой бак с размером щели
10´2500
мм;
на участке №2 - два бака с сифонами из труб Ду
25 мм;
на участке №3 - один щелевой бак с размером щели
8´2500
мм.
В состав одной секции нижнего охлаждения входит:
на участках №1 и №3 - четыре коллектора с
плоскофакельными форсунками;
на участке №2 - пять коллекторов с
плоскофакельными форсунками.
Комбинацией включения необходимого количества
секций верхнего и нижнего охлаждения, а также за счет предварительной настройки
требуемого расхода воды через секции нижнего и верхнего охлаждения на участках
№1 и №3, обеспечивается необходимый по технологии режим охлаждения полосы и
заданная температура смотки. При прохождении полосы по рольгангу включается
необходимое количество секций верхнего и нижнего охлаждения. При этом возможен
вариант раздельного включения верхних и нижних секций. При прокатке с разгоном
могут подключаться дополнительные секции. При автоматическом режиме работы
системы охлаждения управляемые секции включаются и отключаются автоматически по
мере подхода переднего и ухода заднего концов полосы из-под работающих секций
охлаждения. Этот режим предусматривает также возможность прокатки без охлаждения
переднего и заднего концов полос длиной около 10-15 м. Система охлаждения полос
предусматривает возможность управления процессом охлаждения в ручном,
полуавтоматическом и автоматическом режиме, с поста управления чистовой группой
клетей.
С целью увеличения охлаждающей способности,
вдоль всей системы установлены 24 шт. установки гидросбива отработанной воды с
верхней поверхности полосы водой повышенного давления Р=0,8-1,0 МПа.
Установки гидросбива предусмотрены после каждых
двух щелевых или четырех баков с сифонами верхнего охлаждения.
При нормальной работе стана верхние секции
охлаждения должны быть опущены. Подъём верхних секций охлаждения осуществляется
гидроцилиндрами при обслуживании и замене элементов оборудования отводящего
рольганга, а также при разбуривании полосы.
Каждые две секции верхнего охлаждения
смонтированы на своей несущей поворотной раме, подъём-опускание которой
обеспечивается гидроцилиндром двухстороннего действия. Управление
гидроцилиндрами подъёма верхних секций обеспечивается от четырёх гидропанелей
управления (ГПУ). В каждой гидропанели управления установлены запорная и
регулирующая арматура и пять гидрораспределителей. Все гидропанели управления
запитаны от автономной гидростанции Р=10 МПа, в состав оборудования которой
входят:
маслобак ёмкостью 2 м3;
два насосных агрегата НПл 80/16;
фильтры очистки рабочей жидкости;
гидроблоки предохранительной и
контрольно-измерительной аппаратуры;
электрошкаф управления.
Всё оборудование гидростанции смонтировано на
единой раме.
Охлаждение валков черновой и чистовой групп
стана «2500». Подача воды для охлаждения валков стана «2500» производится от
насосной №23. Вода техническая. Диаметр водовода 1000 мм. На каждую клеть от
водовода имеется разводка по трубам диаметром 325 мм. На чистовых клетях
установлены задвижки на каждую клеть. После задвижек расположены трехходовые
клапаны для подачи воды в коллекторы охлаждения валков, охлаждения проводковой
арматуры клетей и сброса воды под стан во время его остановки.
Система гидросбивов окалины на стане. Для
очистки поверхности полосы от окалины, образующейся как при нагреве слябов в
печах, так и при прокатке на стане, установлено 5 гидросбивов окалины. Для
удаления окалины применяется промышленная вода, которая подается 5 насосами
высокого давления.
.4 Технологический процесс
производства горячекатаного листа
Назначение металла в прокатку производится в
соответствии с заявками ПРБ цеха и графиком-заданием производственного отдела.
На основании графика прокатки бригадир склада слябов осуществляет поплавочную
подачу слябов на загрузочный рольганг по позициям графика.
Посад металла в печи производится под
непосредственным руководством посадчика. Перед началом посада, посадчик вводит
в ЭВМ на посту управления ПУ № 2 информацию с указанием номера плавки, марки
стали, количества и размеров слябов, общего веса плавки и распределение
количества слябов по печам. Распределение слябов плавки между всеми работающими
печами должно быть равномерным. При выходе из строя ЭВМ каждая посаженная в
печь плавка записывается посадчиком в посадочный ярлык с указанием номера
плавки, марки стали, назначения, размеров и количества слябов. Ярлык, после
заполнения, передается сменному посадчику-штабелировщику на выдаче металла из
печей.
Перед посадкой металла в печи посадчик металла
обязан удалить с поверхности слябов шлак и прочие посторонние предметы.
Окончательная чистка слябов производится посредством сдува окалины струёй
воздуха под давлением из 2-х сопел, расположенных перед печами №1 и №4.
При посаде слябов каждой новой плавки посадчик
кладет на хвостовую часть первого сляба бой шамотного кирпича и определяет
размеры первых трех слябов. При отклонении измеренных величин от требований ТУ
14-1-5357-98 и СТП ММК 98-2003 посадка прекращается и ставится в известность
начальник смены.
Загрузка нагревательных печей металлом
производится равномерно по рядам: слябы длиной 4200 - 5550 мм загружаются в
один ряд.
Посадчик металла и нагревальщики постоянно
следят за правильным расположением слябов в печи через окно загрузки и
смотровые окна.
Те слябы, с которых взята проба, садятся в печь
таким образом, чтобы участок сляба с пробой соответствовал хвостовой части
полосы. При неправильном посаде слябов в печь (кантовка слябов в печи, смещение
слябов в одну сторону при их продвижении по печи и прочее) дальнейший посад
слябов немедленно прекращается и принимаются меры по устранению неполадок.
При посаде металла в печи не допускается разрыв
и смешивание плавок. При обнаружении смешивания плавок, размеров слябов выдачу
слябов из печей прекратить и поставить в известность начальника смены.
При выбивании коптящего пламени из-под заслонок
загрузочного окна оператор ПУ №2 прекращает посад металла и информирует
нагревальщиков.
Сменный посадчик-штабелировщик согласно ЭВМ
(посадочному ярлыку) передает информацию о прокатываемом металле по системе АСУ
с указанием номера плавка-партии, марки стали, размеров слябов, размеров полос,
массы одной полосы каждого размера и общей массы партии, назначения, стандарта
или технических условий.
Выдача слябов в прокатку производится строго
поплавочно в соответствии с графиком-заданием, очередностью посадки и
необходимым временем нагрева.
При изменении размеров слябов или размеров
прокатываемой полосы посадчик-штабелировщик на выдаче по громкоговорящей связи
линии стана объявляет о перестройке стана.
Ответственными за правильную выдачу слябов из
печей являются старший нагревальщик, нагревальщики металла и
посадчик-штабелировщик на выдаче печей.
В случае задержки одной из печей - часть плавки,
находящуюся в других печах, выдают полностью, после чего прокатка прекращается
и принимаются меры по устранению неполадок.
Температурный режим печей должен обеспечивать,
при технологичном ходе прокатки, максимальную разность температур полос одной
партии в 30 ОС.
Запрещается выдавать непрогретые слябы или слябы
с подстуженной во время остановок стана боковой гранью. Ответственность за
выдачу таких слябов несут старший нагревальщик и нагревальщики. В случае
подстуживания боковой грани сляб следует назначить на выброс.
Нагретые слябы выдаются из печи и по отводящему
рольгангу поступают к клети дуо. В черновом окалиноломателе относительное
обжатие 6-8%. После выхода из клети дуо раскат задается в уширительную клеть и
транспортируется по рольгангу для прокатки в черновых клетях.
Прокатка в клети дуо и кварто может
осуществляться с реверсом.
Раскат из черновой группы поступает к летучим
ножницам «35х2350», для обрезки переднего и заднего концов полосы.
Передние концы раскатов обрезаются на всем
металле, задние концы раскатов обрезаются на металле толщиной не более 4 мм и
на остальном металле, если концы раскатов имеют больший язык.
Обрезка концов раската производится в
автоматическом режиме.
Концы раскатов обрезаются до полной ширины.
Обрезанные концы шириной до 150 мм считаются технологической обрезью.
Величина обрезаемого конца устанавливаются
оператором промежутка ПУ №5 по задатчику. От летучих ножниц «35х2350» раскат
поступает в чистовую группу, где прокатываемая полоса находится одновременно в
нескольких клетях. При распределении обжатий в клетях старшие вальцовщики
следят за нагрузками на двигателях главных приводов, которые не должны
превышать предельно допустимые. Скорость прокатки в клетях чистовой группы
должна обеспечивать в условиях заданных величин обжатий необходимые температуры
конца прокатки для данного профиля и данной группы марок сталей. Для
обеспечения необходимых механических свойств металла полосы перед смоткой в
рулоны охлаждаются водой с помощью системы душирования, расположенной на
отводящем рольганге за чистовой группой клетей. Охлаждению подвергаются полосы
в зависимости от марки стали и назначения по соответствующим режимам.
Все полосы, прокатанные на стане, сматываются в
рулоны на 4 моталках, после чего по конвейерам горячекатаных рулонов передаются
на склад рулонов цехов горячего или холодного проката. На линии стана - до и за
клетью дуо, за реверсивной клетью, кварто и чистовым окалиноломателем
установлены гидросбивы высокого давления, с помощью которых производится, сбив
окалины с поверхности металла.
Работа гидросбивов должна обеспечивать требуемое
ГОСТ качество поверхности. Давление воды при одновременной работе всех
коллекторов должно быть не менее 80 атм. (8 МПа). Количество механической
взвеси в воде должно быть не более 20 млг/л. Ответственный за контроль качества
воды энергетик цеха, который еженедельно запрашивает энергоцех справку по
качеству воды.
Рисунок 4- Чистовая рабочая клеть кварто
непрерывного широкополосного стана 2500
Ответственность за качественный сбив окалины на гидросбивах
за реверсивными клетями дуо и кварто несет старший вальцовщик черновой группы,
на гидросбиве в чистовом окалиноломателе - старший вальцовщик чистовой группы.
На протяжении смены осуществляется контроль качества листа на предмет наличия
окалины. При обнаружении окалины производится осмотр и чистка сопел гидросбива
сменным персоналом. Осмотр и очистку сопел гидросбивом черновой группы
производить ежесуточно в профилактику. Осмотр и очистку сопел 5-го гидросбива
производить каждую перевалку рабочих валков чистовой группы.
Прокатку металла осуществлять только при всех
работающих гидросбивах. В аварийных ситуациях раскат перед чистовой группой
сталкивается в «карман» для недокатов, маркируется вальцовщиком черновой группы
и после порезки на мерные длины складируется в пакет.
Ответственность за соблюдением температурного
режима прокатки возлагается на старших вальцовщиков черновой и чистовой групп,
старших нагревальщиков.
Температура раската за 3 клетью, температура
конца прокатки и температура смотки полос должны соответствовать
технологической карте.
Требуемая температура конца прокатки достигается
путем изменения скорости прокатки в чистовой группе, толщины подката в пределах
допустимых нагрузок, включением межклетевого охлаждения в чистовой группе при
фиксированном варианте прокатки.
Для контроля размеров прокатываемых полос и
температурного режима прокатки на линии стана установлены:
измеритель ширины полосы за 11 клетью;
рентгеновские измерители толщины за 11 клетью;
пирометры за 3 клетью, за 11 клетью, между вторым и третьим участками
душирующей установки и перед моталками (сверху).
При отклонении размеров полосы от заданных
производится корректировка обжатий в клетях по указанию старших вальцовщиков.
При выявлении переменной ширины и толщины полосы по ее длине производится
регулировка натяжения полосы в клетях чистовой группы, используется режим
ускорения полосы.
В процессе прокатки металла образуется
значительное количество окалины и технологической обрези.
Окалина после сбива с поверхности полос смывается
технической водой по шламовому тоннелю в специальные отстойники, расположенные
в скрапном пролете стана. После отстоя окалина грейферным краном загружается в
ж/д или автомобильный транспорт и вывозится из цеха.
Обрезь металла, получаемая после летучих ножниц,
в специальных коробках транспортируется в скрапной пролет и отгружается в
специальные вагоны для нужд сталеплавильного производства.
Технологическая обрезь, получаемая на моталках,
режется газовыми резаками на определенные размеры, складируется магнитом в
коробки и отгружается в специальные вагоны для нужд сталеплавильного
производства.
Ответственность за своевременную уборку,
отгрузку окалины и технологической обрези возлагается на сменных мастеров
производства, старших вальцовщиков и старших на участке моталок.
Моталка предназначена для смотки полос,
прокатанных при температуре не ниже 4500С. Моталки стана горячей
прокатки должны обеспечивать качественную и производительную смотку полос в
рулоны.
Захват полосы моталкой производится на заправочной
скорости до 8 м/сек, после чего осуществляется синхронный разгон всех
механизмов (чистовой группы, отводящего рольганга и моталки) до заданной
скорости прокатки.
Скорость смотки полосы моталкой в зависимости от
скорости прокатки может устанавливается автоматически вручную оператором при
помощи регулятора.
Оператор регулирует только скорость тянущих
роликов, которая устанавливается на 2-5% выше скорости последней чистовой
клети.
Если при указанном соотношении скоростей имеет
место образование петли полосы, разрешается увеличить скорость тянущих роликов
на 10% по отношению и скорости прокатки.
Настройка натяжения полосы при смотке
производится оператором с помощью регулятора натяжения, косвенно определяемого
через силу тока двигателя.
Смотка полос толщиной 2-10 мм из стали марок 35,
40, 45, 50 и 65Г производится при натяжениях, в 1,5 раза превышающих
вышеприведенные.
Смотка полос на стане производится на группу
моталок, причем на ближайшие 4 и 5, рекомендуется сматывать полосы толщиной до
4 мм, на моталки №7, 8 - свыше 4 мм. Моталка готова к приему полосы, когда
барабан разжат, тележка-съемник установлена в исходное положение, формирующие
ролики сведены, тянущий ролик опущен, проводка поднята, линейки разведены,
барабан и формирующие ролики вращаются, обеспечена подача воды на все
охлаждаемые элементы моталок.
Работа моталки происходит в следующей
последовательности:
задается полоса и сводятся линейки;
после намотки 3-4 витков на барабан уменьшается
давление роликов на полосу;
после окончания намотки линейки разводятся,
барабан и формирующие ролики останавливаются, поднимается верхний тянущий
ролик, опускается проводка;
разводятся формирующие ролики;
барабан сжимается;
с помощью тележки рулон снимается с барабана на
кантователь;
тележка возвращается в исходное положение, рулон
кантуется на приемную тележку и отводится на конвейер;
кантователь уходит в исходное положение;
барабан разжимается;
формирующие ролики сводятся;
барабан и формирующие ролики разгоняются;
тянущий ролик опускается и поднимается проводка.
Моталки №4 и №5 оборудованы автоматическими
вертикальными обвязочными машинами для обвязки рулонов упаковочной лентой
размерами 32 х 0,8 - 1,0 мм с 6 просечками сразу же после снятия рулона с
барабана моталки. Упаковке должны подвергаться все рулоны из полос толщиной
1,8-3,0 мм (включительно), смотанных на моталки №4 и №5. В случаях, когда с
этих моталок снимается рулон для отбора проб или на обработку из-за дефектов
смотки, то обвязку этих рулонов после смотки не производить, а обвязывать их
после отбора проб (или обработки) упаковочной лентой при помощи ручной
упаковочной машинки.
.5 Внедрение новой многороликовой
моталки
В цеху планируется установить новую
гидравлическую подпольную многороликовую. Она будет необходима для того, чтобы
обеспечить намотку полос из более высокопрочных сталей, а также удовлетворять
требования к качеству и обеспечению необходимые параметры рулона, в частности
низкую телескопичность, высокое натяжение, уменьшение рисок головных частей
полос на начальных витках.
Новая моталка включает устройство регулирования
тянущих роликов с отдельными двигателями; приводной механизм; гидравлическое
оборудование; систему смазывания; системы автоматизации. Она также оборудована
устройством ступенчатого регулирования и двигателями большей мощности. Диаметр
рулона увеличен с 1900 до 2000 мм, максимальная скорость намотки - 18 м/с,
температура смотки составляет 300 - 900 0С. Более мощный привод
позволяет
наматывать полосу с натяжением 60 кН. Оправка
приводится в действие главным приводом мощностью 1500 кВт, подсоединненым к
редуктору с двумя передаточными ступенями. Тянущие ролики приводятся в действие
двумя приводами мощностью 450 кВт каждый. Таким образом, мощность двигателей
приблизительно в 7 раз больше, чем у прежней моталки.
Поскольку масса, диаметр и ширина рулонов стали
больше, кантователи оборудовали двумя гидравлическими приводами высокого
давления, способными перемещать груз до 15 т.
Кроме того, планируется установить систему
автоматизации Coil
Master PL
для моталки, которая координирует блок моталки и рассчитывает все установки в
соответствии со спецификацией поступающей полосы. В цех также поставят
глобальную систему регистрация данных, благодаря которой непрерывно
записывается до 300 сигналов с блока моталки. Теперь диагностику и точную настройку
блока моталки можно выполнять с любого ПК компании или модему из дома.
Основными функциями системы являются: оперативный анализ зарегистрированных
сигналов; проверка всех дисплеев Win-CC,
включая регистрацию аварийных сигналов.
Будет заменена существующая система визуализации
(человек-машинный интерфейс), введены около 30 компьютерных графических
дисплеев для обеспечения более четкого обзора параметров моталки и,
следовательно, лучшего управления ее работой. Кроме того, установлены 70
компьютерных графических дисплеев, показывающих текущие значения установок и
параметров.
1- станина, 2- барабан моталки,
- поворотная опора, 4- сниматель рулонов.
Рисунок 5 - Моталка с безредукторным приводом
стана 2500 горячей прокатки стана 2500
Прежде всего, установили гидравлическую систему
высокого давления. Для кантователей использовали систему управления с четырьмя
гидравлическими осями. Монтаж и ввод в действие нового оборудования
запланировано выполнить в течение всего трех недель. Главная особенность
моталки состоит в том, что намотка выполняется с открытыми боковыми
направляющими впереди тянущего ролика.
Увеличение мощности приводов моталки и тянущих
роликов позволяет наматывать полосу с пределом прочности до 1000 Н/мм2.
Телескопичность рулонов значительно улучшилось в результате высокого натяжения,
качество намотки - благодаря устройству регулирования тянущих роликов, которое
может работать в двух режимах: регулирование силы (обычный режим) и
регулирование зазора (новый технологический режим). Кроме того, применение
устройства ступенчатого регулирование зазора (новый технологический режим).
Кроме того, применение устройства ступенчатого регулирования дает возможность
избежать появления рисок на начальных витках рулона. Это приводит к улучшению
качества полос и показателей производства.
Два существующих кантователя рулонов, а также
тянущие ролики и ролики для свертывания полосы в рулон укомплектованной новой
гидравлической системой давлением 29 МПа, поэтому даже рулоны массой 15 т.
теперь надежно транспортируется.
Благодаря новой подпольной многороликовой
моталки, появилась возможность наматывать полосы в широком диапазоне размеров и
из высокопрочных сталей. В результате этого на комбинате добились расширения
сортамента выпускаемой продукции.
1.6 Вывод
В данном дипломном проекте произведены расчеты режима
обжатий, энергосиловых параметров, часовой производительности и экономической
эффективности внедрения новой многороликовой моталки на стане 2500.
Благодаря новой подпольной многороликовой
моталке, установленной на стане, появилась возможность наматывать полосы в
широком диапазоне размеров и из высокопрочных сталей. В результате этого на
стане добились расширения сортамента выпускаемой продукции.
2. Специальная часть
.1 Расчет режима обжатий
Расчет режима обжатий на стане 2500 для листа
толщиной 4,8 мм из сляба 180•1050•4000мм.
Черновой окалиноломатель. По
практическим данным в черновом окалиноломателе 
, тогда
(1)
=10,8мм.
мм (2)
Уширительная клеть:
; (3)
=1,06;
=159,6мм;
мм.
; (4)
=5,6%.
Черновая группа клетей. Применяют
величины относительных высотных обжатий в первой клети 28,5%, а в последней
40%.
Первая черновая клеть (кварто).
Принято значение 
, тогда
;
=45,5мм.
мм.
Зная крайние значения, строим
график.
Рисунок 6- График черновой группы
клетей
Вторая черновая универсальная клеть.
Согласно графику 
, тогда
;
=38,8мм;
мм.
Третья черновая универсальная клеть.
Принято 
, тогда
;
=30,1мм;
мм.
Чистовой окалиноломатель. Принимаем
в чистовом окалиноломателе 
, тогда в первую клеть будет задаваться
полоса толщиной 
мм, а из
последней клети будет выходить полоса толщиной 
мм
Чистовая группа клетей. Определяем
коэффициент высотной деформации (общий и средний).
;
=9,4мм.
; (4)
тогда,
;
=33мм;
мм
Из первой клети будет выходить
полоса толщиной 33 мм, если 
будет равен по всем клетям 1,37 и 
;
;
Исходя из практических данных работы
стана 
,что больше 
в 1,27
раза. Следовательно, 
должно во
столько же раз меньше, т.е.
;
=29,1%.
Имея крайние значения, строим график для
чистовой группы.
Рисунок 7 - График чистовой группы
клетей
мм;
мм.
мм;
мм.
мм;
мм.
мм;
мм.
мм;
мм.
мм;
мм.
Из седьмой клети должна выходить
полоса мм,
следовательно 
мм
.2 Расчет энергосиловых параметров
стана
Определить усилие при горячей
прокатке, если известны следующие исходные данные: валки D=710мм,
число оборотов валков 
=250 об/мин.
Прокатываемый металл - сталь 08КП. Температура металла при прокатке 1000ºС.
Абсолютное обжатие:
; (6)
мм.
Длина контактной поверхности очага
деформации:
; (7)
мм.
Среднее значение высоты и ширины:
; (8)
мм
; (9)
мм
Площадь контактной поверхности:
; (10)
мм
Скорость прокатки:
; (11)
где диаметр валка, D надо
перевести из миллиметров в метры, т.е. D=700мм=0,70м
=9,3м/с.
Усилие прокатки определяем по методу А.И.
Целикова.
Скорость деформации:
; (12)
=80с-1.
Для температуры металла 1000 С0
и скорость деформации 
,
сопротивление деформации определяем по экспериментальным кривым 
кгс/
Коэффициент трения:
; (13)
где 
- коэффициент, учитывающий материал
валков, для стальных =1,0
- коэффициент, учитывающий влияние
окружной скорости валков, определяется по графику
- коэффициент, учитывающий влияние
химического состава прокатываемой стали
- температура прокатываемого
металла, С0
Коэффициент, учитывающий влияние
ширины полосы:
(14)
Где коэффициент 
определяется
в зависимости от отношения 
если 
, то =1,15
Коэффициент 
определяется
по формуле:
(15)
;
(16)
;
(17)
=3,8.
;
(18)
=0,43;
Для значений 
=3,8 и 
=0,43 по
графикам находится 
=1,64
Коэффициент, учитывающий влияние
внешних зон 
определяется
из отношения 
.
Натяжение при прокатке отсутствует,
поэтому 
=1,0, тогда
коэффициент
(19)
Контактное давление:
(20)
кгс/
Усилие прокатки:
;
(21)
тс
Определить мощность прокатки по
вращающему моменту для стана с постоянной скоростью.
Диаметр бочки валков D=710мм,
число оборотов валков 
=250 об/мин.
Усилие прокатки Р=1034 тс
Длина очага деформации:
;
м
Момент прокатки. Так как в последней
клети полоса имеет прямоугольное сечение, принимаем коэффициент плеча 
=0,5.
; (22)
тс м
Момент трения в подшипниках валков.
Для текстолитовых подшипников коэффициент трения 
=0,003
;
(23)
тс м
Момент необходимый для осуществления
деформации в данной клети:
; (24)
тс м
Мощность, необходимая для
осуществления деформации в данной клети:
; (25)
кВт
Примем расход мощности на холостой
ход 8% от номинальной:
кВт (26)
Определим расчетную мощность с
учетом потерь на трение в передачах и холостой ход: примем КПД шпинделей и муфт
=0,97, КПД
шестеренной клети 
=0,93, КПД
редуктора 
=0,93.
Общий КПД:
(27)
тогда:
; (28)
;
кВт
Мощность прокатки 
=5040 кВт.
.3 Расчет часовой производительности
стана 2500
Часовая производительность прокатного стана А
т/ч, определяется по формуле:
;
(29)
где, 
- масса заготовки;
- ритм прокатки.
Для определения режима прокатки , необходимо
найти 
максимальное
время и время паузы 
,с.
; (30)
где, 
- длина металла после прохода, м/с;
- скорость прокатки, м/с.
;
(31)
;
.
;
.
;
.
;
(32)
м;
м;
м.
Теперь нахожу машинное время
=4,24с; (33)
=3,0с;
=3,15.;
; (34)
с.
Теперь я нахожу время паузы для каждого
прохода по формуле:
;
(35)
где, - расстояние между клетями, м;
=34с;
=14,1с;
=13с;
с.
Теперь нахожу режим прокатки для черновой
группы:
;
(36)
с
Рассчитываю время паузы и машинное
время 
для
чистовой непрерывной группы:
;
(37)
где, 
-длина после прокатки, м
- скорость перемещения по
промежуточному рольгангу, м/с
;
=132,5м;
=33,1с;
;
где, - расстояние между черновой и
чистовой группами, м
=30с;
с
Массу прокатываемого металла ,т
определяем по формуле:
;
(38)
где, 
- удельный вес;
т;
;
т/ч
Рисунок 8 - График часовой производительности
широкополосного стана 2500
2.4 Компьютерная версия расчета
энергосиловых параметров
Методика расчёта
Программа Dоnеск
была разработана институтом Донничермет для строящегося стана 2000 горячей
прокатки и реконструируемого стана 2500 горячее прокатки ОАО «ММК» Алгоритм,
расчета для НШС горячей прокатки подробно приведен В книге авторов программы
Ю.В. Коновалова, А.Л. Остапенко, В.Г Пономарева. Расчет параметров листовой
прокатки, справочник Москва, «Металлургия» 1986г.
В данной программе расчет, энергосиловых и
температурно-скоростных условий прокатки (в нескольких точках по длине раската
и полосы) производятся только для клети с горизонтальными валками (вероятно,
что к тому времени программа по обжатиям, сляба в вертикальных валках еще не
Выла готова).
Расчет режимов обжатий для горизонтальных валков
черновых клетей.
Расчет режимов обжатий по клетям стана
производим с учетом допускаемого угла, захвата, равномерной загрузки привода
черновых клетей и оптимальной загрузки привода чистовых клетей, допускаемых
Величин усилия прокатки Р, момента М и мощности прокатки N.
По опытным данным. Полугикина В.П.
принимаем допускаемый угол захвата для стальных валков 
=17,5° для
чугунных валков =16°
Максимальные обжатия определяем по формуле:
Δhmax
Dp
(1-cos)=•Rp/3316
мм. (40)
Полученные расчетные величины сводим в таблицу
1.
Таблица 2 - Допускаемые обжатия Δh
пo углу захвата
металла валками
|
Параметр
|
Номера
клетей
|
|
стальные
|
чугунные
|
чугунные
|
|
1
|
2-6
|
4-6
|
7-8
|
9
|
|
R, мак/мин
|
700/650
|
590/540
|
590/540
|
425/405
|
400/380
|
|
Δh,
мак/мин
|
64,6/60
|
54,5/49,9
|
45,5/41,7
|
32,8/31,2
|
30,9/29
|
Для разработанных типов режимов обжатии
предусматривающих равномерное распределение нагрузок по черновым, клетям при
обжатии сляба толщиной 250 мм (В нагретом состоянии 254 мм) на подкаты толщиной
25-50 мм получена зависимость для определения абсолютного обжатия по клетям:
Δhj =
(254-hn) мм, (41)
где hn-
толщина подката, мм;
- коэффициент пропорциональности,
принимаемый для клетей по следующим данным:
Данные
|
№
клети
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
0,24160,22360,20130,16960,10270,062
|
|
|
|
|
|
|
При Σ=1.
По расчетным величинам Δh, пo клетям
составляется полная таблица режимов обжатий, которая дополняется скоростями
валков в отдельно стоящих клетях № 1-3 и принятой скоростью в клети № 6-в
зависимости от толщины подката:
|
hn ,мм
|
25
|
30
|
32
|
25
|
40
|
45
|
50
|
|
V6 ,м/с
|
4,0
|
4,0
|
3,8
|
3,6
|
3,4
|
3,2
|
3,0
|
Скорость прокатки (или скорость выхода раската)
в этих клетях будет, с учетом опережения в 5%, больше линейной скорости валков:
V= 1,05• Vв
,м/с. (42)
Скорости прокатки в клетях N"
4 и 5, а также в вертикальных валках определяем из константы непрерывной
прокатки:
VГj
= VГ6
• hГ6 /hj
и VВj=
VГj
•
hj /Hj
,м/с. (43)
Толщина подката для чистовой группы выдирается
такой, чтобы обеспечить равномерную загрузку между черновой и чистовой группами
клетей:
Таблица 3
|
Толщина
подката, мм
|
Толщина
полосы, мм
|
|
30
(25)
|
1,2-1,5
|
|
32
|
2,0-2,5
|
|
35
|
3,0-4,0
|
|
40
|
5-10
|
|
45
|
11-16
|
|
50
|
4-16
|
Типовые режимы прокатки разрабатываем для
постоянной толщины литого сляба 250 мм (в нагретом состоянии 254 мм) на подкаты
толщиной 25-50 мм без учета, ширины слябов и марки стали. На слябах шириной
1850 мм загрузка черновой и чистовой групп клетей будет максимальной, а при
ширине слябов 750 мм - минимальной.
При расчете Δhj
,
по клетям округляем, их до целых величин так, чтобы их сумма была равна (254-hn
),
мм.
Для примера, в таблице 3 приведен расчетный
режим прокатки на подкат 32 мм.
Таблица 4 - Расчетный режим прокатки в черновых
клетях на подкат hn=32.
|
Параметры
прокатки
|
Номера
клетей
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
H, мм
|
254
|
200
|
150
|
106
|
69
|
46
|
|
H, мм
|
200
|
150
|
106
|
69
|
46
|
32
|
|
Δh
|
54
|
50
|
44
|
37
|
23
|
14
|
|
ε,
%
|
21,2
|
25,0
|
29,3
|
34,9
|
33,3
|
30,4
|
|
VВ ,м/с
|
-
|
1,18
|
1,11
|
1,14
|
1,76
|
2,64
|
|
VГ ,м/с
|
1,26
|
1,57
|
1,57
|
1,76
|
2,64
|
3,8
|
В программе расчетов следует предусмотреть и
задаваемые вручную обжатия по клетям черновой группе.
Определим обжатие по клетям, если клеть №3 не
будет работать:
Δhjнов
=Δhj
(1+0,2013). (44)
Получим новые обжатия по клетям, с учетом
округления:
+60+0+53+28+17=222 мм.
По этим обжатиям видно, что в клети №2 не будет
обеспечен естественный захват металла валками (см. табл. 3). Прокатка возможна
лишь на подкат не менее 38-40 мм. После корректировки обжатий делаем на ЭВМ
проверочный расчет и сравниваем полученные значения энергосиловых параметров с
допускаемыми значениями Р, М и N прокатки для стана 2000 г.п ОАО«ММК».
После прокатки в вертикальных валках на раскате
образуются наплывы вблизи боковых кромок, которые увеличивают усилие прокатки в
последующих горизонтальных валках до 10%.
Для расчета приведенной толщиной раската
воспользуемся формулой сотрудников Донниичермет, пригодной для учета предыдущей
прокатки в калиброванных или гладких вертикальных валках:
Hпр=H0
•B0
/B1 •1/1+ΔB/B0
•0,3(B0
/H0)-0,05(1+0,1•Hк/Bкр-Bкд/1-2Hк
/B0)•0,33
(45)
где Нк - глубина ящичного калибра,
мм;
Вкр , Вкд - ширина калибра
по дну и у разъема, мм.
При прокатке в гладких вертикальных валках (Нк=0)
сомножитель в степени 0,33 будет равен 1,0. при прокатке в калиброванных валках
он всегда больше 1,0.
При последовательном расчете по проходам будет
всегда иметь Hпр
>H0
и отсюда фактические обжатия в горизонтальных валках следует подсчитывать по
формулам
ΔhФ=Hпр-h
и Eф=Δhф
/Hпр
•100% (46)
И внести эти откорректированные данные в таблицу
5, пересчитав заново все геометрические параметры и скоростей. После этого
производится расчет ширины раската на выходе в горизонтальные валки.
Перед началом прокатки на стане необходимо
горячие размеры толщины ширины слябов определить по их номинальном размерам в
холодном состоянии с учетом температуры металла t
перед входом в валки:
HГ =Hx
•(1+1,4•10•t) (47)
BГ =Bx
•(1+1,4•10•t) (48)
Мощность прокатки:
NВ
=9,81•10•Моб •VВ
/RB кВт (49)
Величина раствора вертикальных валков
определяется по известной зависимости:
Sj
=Вj
-Р/M
мм (50)
где М = 250 т/мм - модуль жесткости вертикальных
клетей.
Скорость прокатки в вертикальных валках
универсальных клетей определяем из константы непрерывной прокатки:
VВ •H=VГ
•h=const,
откуда VВ=
VГ •h
/H м/с (51)
Для наиболее применяемых листовых марок стали по
методу Л. В. Андреюка были получены величины коэффициентов приведенные в
таблице 4.
Таблица 5 - Коэффициенты для вычисления
истинного сопротивления стали при горячей прокатке
|
Марки
стали
|
σ,
кгс/мм
|
a
|
b
|
c
|
|
08пс
|
7,38
|
0,134
|
0,146
|
-3,28
|
|
3сп
|
7,57
|
0,136
|
0,164
|
-3,30
|
|
08Ю
|
7,48
|
0,136
|
0,161
|
-3,28
|
|
10
|
7,46
|
0,131
|
0,154
|
-3,25
|
|
20
|
7,55
|
0,137
|
0,168
|
-3,30
|
|
30
|
7,73
|
0,142
|
0,179
|
-3,35
|
|
40
|
7,79
|
0,146
|
0,186
|
-3,37
|
|
50
|
7,87
|
0,150
|
0,190
|
-3,39
|
|
17ГС
|
8,12
|
0,130
|
0,179
|
-3,34
|
|
10ХНДП
|
8,21
|
0,134
|
0,154
|
-3,54
|
После окончательного расчета ширины и
энергосиловых параметров прокатки полученные данные вносятся б общую таблицу
режима прокатки с горизонтальных валках черновых клетей.
Таблица 6 - Расчетный режим прокатки полос 2,0
мм из подката 32 мм.
|
Номера
клетей
|
|
0
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
|
H, мм
|
32
|
32
|
19,2
|
11
|
6,63
|
4,25
|
3,03
|
2,33
|
|
h, мм
|
32
|
19,27
|
11
|
6,63
|
4,25
|
3,03
|
2,33
|
2
|
|
Δh,
мм
|
0
|
12,73
|
4,4
|
2,38
|
1,22
|
0,7
|
0,33
|
|
ε, %
|
0
|
39,8
|
42,8
|
39,9
|
35,9
|
28,7
|
23,1
|
14,2
|
|
V, м/с
|
0,61
|
1,02
|
1,77
|
2,95
|
4,61
|
6,47
|
8,41
|
9,8
|
|
V, м/с
|
0,81
|
1,35
|
2,36
|
3,92
|
6,12
|
8,58
|
11,2
|
13
|
Здесь параметры Н, h,
Δh, лучше всего
следует округлить до точности О,1 мм.
В программе необходимо предусмотреть и
задаваемые вручную обжатия по клетям, чистовой группы стана, что особенно
потребуется при работе без одной или двух клетей.
При расчете скорости прокатки по клетям
непрерывной чистовой группы стана используем условие постоянства секундного
объема, металла:
h7V7
=...... h13V13=const
Заправочную и максимальную скорость прокатки
полосы в последней клети № 13, с целью получения требуемых температур конца
прокатки и устранения температурного клина по длине готовых полос, можно
принять по ориентировочным данным, таблице 6
Таблица 7-Скорости прокатки в клети № 13 в
зависимости от толщины
|
Для
толщины готовой полосы, мм
|
|
1,2
|
2,0
|
3
|
4
|
5
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
15
|
|
V
|
10
|
9,5
|
8,5
|
7,5
|
6,8
|
6,2
|
5,2
|
4,6
|
4,3
|
4,1
|
4,0
|
|
V
|
13
|
12,2
|
10,8
|
9,8
|
9
|
8,2
|
6,8
|
6,2
|
5,8
|
5,6
|
5,5
|
Расчет режимов обжатий в клетях чистовой группы
Для расчета режимов обжатий б клетях чистовой
группы (из 7 клетей чистовой окалиноломатель данной конструкции не обжимает,
подкат) определяем толщину полосы на Выходе из каждой клети hi
no формуле японского
ученого Иман Ихиро:
hj=h0
•hk /[Bj
•h0+(1-Bj)•hk
] (52)
где h0,
hk
hj - соответственно
начальная, конечная и текущая толщина раската, мм.
m=0,3+0,21 / hk (53)
В интересах оптимальной загрузки двигателей и
валков, исключения перегруза клетей №7 и 8 и получения хорошего профиля
покатываемых полос, принимаем следующее распределение загрузки по клетям:
|
№
клети
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
|
Nj в
относительных единицах
|
0,6
|
0,8
|
1
|
1
|
0,9
|
0,75
|
0,5
|
Получили N
Σ=5,55 и
коэффициенты Вj
загрузки по клетям будут:
В7 =0,6 /5,55=0,11;
B8
=1,4 /5,55=0,26;
В9 =2,4 /5,55=0,43;
В10 =3,4 /5,55=0,61;
В11 =4,3 /5,55=0,77;
В12=5,05 /5,55=0,91.
Выполним пример: Рассчитать hj,
Δh; Еj
по клетям, чистовой группы при прокатке полос hk=20
мм. из подката h0=32
мм. Полученные результаты сводим в таблицу 7
Таблица 8 - Значения коэффициентов а0
, a1 а2 ,
аЗ , для С, 
, 
(обозначенных,
соответственно А2 , В2 , С2)
|
Марка
|
А2-истинная
теплоемкость
|
В2
-плотность
|
С2-теплопроводность
|
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
|
08ю
|
10171
|
-20793
|
11466
|
0
|
8188
|
-137
|
790
|
0
|
58,8
|
-35,6
|
0
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эмпирические формулы для теплотехнических
коэффициентов для температур прокатки 1250-800 °С
|
Марка
|
А2-истинная
теплоемкость
|
В2
-плотность
|
С2-теплопроводность
|
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
|
08ю
|
3644
|
-545
|
2480
|
0
|
7066
|
1357
|
-875
|
0
|
89
|
-124
|
62
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для температур 900 °С-500 °С при охлаждении
полос на отводящем рольганге, диапазоны (900-725) °С
|
Марка
|
А2-истинная
теплоемкость
|
В2
-плотность
|
С2-теплопроводность
|
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
а0
|
а1
|
а2
|
а3
|
|
08ю
|
10171
|
-20793
|
11460
|
0
|
8188
|
-137
|
790
|
0
|
58,8
|
-35,6
|
0
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание - скорости прокатки для промежуточных
толщин, не указанных в таблице, можно определить как среднеарифметические
величины.
Ускорения в зависимости от толщины готовой
полосы можно принять следующими:
|
h, мм
|
1,2-2,0
|
3-3,5
|
4-10
|
|
а,
м/с
|
0,05-0,06
|
0,04-0,05
|
0,02-0,03
|
После распределения обжатий по клетям и принятия
табличных значений скоростей прокатки производится проверочный расчет по
загрузке клетей, температуре конца прокатки и температурному клину (tпк-tзк).
Если эти величины требуют изменения, то задается откорректированными данными и
вновь производим расчет. Энергосиловые параметры прокатки (Р, N,
М) и температура прокатываемых раскатов и полос определяются для переднего и
заднего концов.
Для диапазона температур охлаждения стальных
полос на отводящем рольганге за чистовой группой клетей 900 °-(650) 500 °С для
шести групп марок стали были определены с помощью ЭВМ коэффициенты эмпирических
формул вида
Y=aO
+a1
•(tj /1000)+a2
•(tj /1000)+аЗ
•(tj /1000) (54)
И упрощенного вида при аЗ=0 и а2=0.
3. Организация производства
Расчет производственной программы
стана 2500
Производственная программа - это количество
произведенной продукции за определенный срок (год, квартал, месяц), то есть это
план по производству продукции.
В прокатных цехах производственная программа
рассчитывается на основании среднечасовой производительности стана и
фактического времени работы стана.
Таблица 9 - Исходные данные для расчета
производственной программы
|
Наименование,
профиль, размеры
|
Часовая
производительность стана, т/ч
|
Удельный
вес профиля в сортаменте, ()%
|
|
1.
2,8ĥ1500 2. 3ĥ1500 3. 3,9 ĥ1250
|
600
648 667
|
20
30 50
|
|
ИТОГО
|
|
100
|
Продолжительность и периодичность ремонтов:
Капитальные ремонты, сут/год 6
;
ТоиР (текущие ремонты), сут/год 2
раза в месяц по 12 часа ;
Текущие простои в % к номинальному времени 15%.
Порядок расчета:
Определяем часовую производительность стана 2500
г/п. Она определяется двумя методами:
метод:
; (55)
где 
- удельный вес отдельных видов
проката;
А1 А2 А3-
часовая производительность стана при прокатке отдельных профилей, т/час.
=646,8 т/час;
метод:
; (56)
где 
- средний коэффициент трудности;
- часовая производительность стана
при прокатке профиля принятого за основной (с наибольшим удельным весом, %).
; (57)
где 
, 
, 
- коэффициенты трудности для
соответствующих профилей.
Кi =А0
/Аi (58)
К1 =667/600=1,112;
К2 =667/648=1,029;
К3 =667/648=1;
Кср =
=1,031;
Аср =667/1,0311=646,8
т/ч.
После этого рассчитываем баланс
времени работы стана по следующей схеме:
Календарное время, (Тк ) сут
365
Продолжительность капитальных ремонтов, (Р) сут
6
ТоиР, сут
12 2ĥ6
Номинальное время, (Тн ) сут
347 365-(6+12)
Текущие простои в % к Тн
15
Текущие простои, (т.п.) сут
52 347ĥ0,15
Фактическое время, (Тф ) сут
295 347-52
Фактическое время, (Тф ) час
7080 295ĥ24
Тн =Тк -Р-ТоиР; (59)
Тф = Тн -т.п. (60)
. Определяем годовой объем
производства(производственная программа).
Аг =Аср ĥТф
; (61)
где Тф- фактическое время работы
стана за год, час(взято из баланса времени).
Аг =646,8ĥ7080=4579344 т/ч.
Определяем годовой выпуск проката по отдельным
профилям (Аi
).
Аi =
; (62)
А1 =
=915868,8
т/г;
А2 =
=1373803,2
т/г;
А3 =
=2289672
т/г.
Таблица 10 - Расчет
загрузки стана
|
Вид
профиля
|
Аi
,объем производства
|
Часовая
производительность, т/ч
|
Потребность
в стано-часах
|
|
1.
2,8ĥ1500 2. 3ĥ1500 3. 3,9ĥ1500
|
915868,8
1373803,2 2289672
|
600 648 667
|
1526,4
2121 3432,7
|
|
ИТОГО
|
4579344
|
|
7080
|
Итоговая цифра потребности в стано-часах
соответствует фактическому времени в годовом балансе, то можно сделать вывод,
что стан загружен на 100%.
Определяем производственную программу на
указанный период времени.
Таблица 4 - Производственная программа стана
2500 на июль 2008г.
|
Наименование
показателей
|
Единицы
измерения
|
Показатели
|
|
Баланс
времени:
|
|
|
|
|
Календарное
время
|
сут
|
31
|
|
|
ТоиР
|
сут
|
1
|
(24-12)/12
|
|
Номинальное
время
|
сут
|
30
|
31-1
|
|
Число
смен в сутки
|
|
3
|
|
|
Всего
смен работы
|
|
90
|
30ĥ3
|
|
Номинальное
время в смену
|
|
8
|
|
|
Номинальное
время
|
час
|
720
|
90ĥ8
|
|
Текущий
простой к номинальному времени
|
%
|
15
|
|
|
Текущие
простои
|
час
|
108
|
720ĥ0,145
|
|
Фактическое
время
|
час
|
612
|
720-108
|
|
Производительность:
|
|
|
|
|
-
В фактич. час (Аср)
|
т
|
646,8
|
|
|
-
В смену
|
т
|
5174,4
|
646,8ĥ8
|
|
-
В сутки
|
т
|
15523,2
|
5174,4ĥ3
|
|
-
В месяц (квартал)
|
т
|
395841,6
|
612ĥ646,8
|
|
|
|
|
|
|
4. Экономика производства
Расчет экономической эффективности
внедрения многороликовой моталки на стане 2500
Внедряется новая многороликовая подпольная
моталка вместо старой. Благодаря чему увеличивается производительность до 706
т/ч, производительность старой моталки была 646 т/ч. Увеличивается скорость намотки
рулона до 18 м/с, также расширяется сортамент сматываемой продукции.
Таблица 11 - Технико-экономические показатели
стана
|
№
п/п
|
Наименование
показателей
|
Единица
измерения
|
До
внедрения
|
После
внедрения
|
|
1.
|
Среднечасовая
производительность
|
Т
|
646,8
|
706,8
|
|
2.
|
Годовой
фонд времени
|
Час
|
7080
|
|
3.
|
Годовая
производительность
|
|
4579344
|
5004144
|
|
4.
|
Списочный
штат
|
Чел
|
30
|
30
|
|
5.
|
Расход
металла
|
Т/Т
|
1,073
|
1,073
|
|
6.
|
Себестоимость
1т проката
|
Руб.
|
9154,5
|
8377,37
|
|
7.
|
Производительность
труда
|
Т/чел
|
21,56
|
23,6
|
|
8.
|
Капитальные
затраты
|
Млн.руб
|
120,8
|
120,8
|
. Определяем среднечасовую производительность по
«узкому» месту до и после реконструкции (Аср1 ) и (Аср2 ),
затем годовую производительность стана.
АГ1 = Аср1 •Тф
; (63)
АГ1 =646,8•7080=4579344 т;
АГ2 = Аср2 •Тф
; (64)
АГ2 =706,8•7080=5004144 т.
Годовой прирост производства составит
ΔАГ2 =АГ2
-АГ1 ; (65)
ΔАГ2
=5004144-4579344=424800 т.
. Рассчитываем капитальные вложения:
К=К0 •(1+КТ +Кф
+КМ )•П, (66)
где К0 - первоначальная стоимость
машин;
КТ - коэффициент учитывающий
транспортно-заготовительные расходы (принимается 0,05-0,08);
КФ - учитывающий сооружения
фундамента (принимается 0,03-0,06);
КМ - учитывающий затраты на монтаж
оборудования (принимается 0,06-0,15);
П - число единиц данного вида оборудования.
К=25389000•(1+0,06+0,04+0,09)•4=120,8 млн.руб.
. Если устанавливается дополнительное
оборудование, то на него требуется дополнительные расходы:
а) амортизация
Ра =К0 •Н/100, руб, (67)
где К0 - первоначальная стоимость
машины;
Н - норма амортизации для данного вида основных
фондов, %
Ра =120,8•12/100=14,4 млн.руб.
б) расходы на текущий ремонт и содержание
основных средств
РТ =К0 •3,5/100; (68)
РТ =120,8•3,5/100=4,2 млн.руб.
Тогда текущие расходы на дополнительное
оборудование:
Pi
=Ра +РТ ; (69)
Pi
=14,4+4,2=18,2 млн.руб.
. В результате внедрения мероприятия
увеличивается производительность стана, значит, определяем годовую экономию на
условно-постоянных расходах:
Эi
=П• ΔАГ
, (70)
где П - постоянные расходы в себестоимости
проката 1 тонны, руб/т;
ΔАГ -
годовой прирост производства проката, т.
Таблица 12 - Расчет условно-постоянных расходов
на 1 тонну продукции
|
Наименование
статей затрат по переделу
|
Затраты
по статьям, руб.
|
%
постоянных расходов по статьям
|
Сумма
постоянных расходов по статьям, руб.
|
|
1
Топливо технологическое
|
64,18
|
-
|
-
|
|
Энергетические
затраты: 2 Эл. энергия
|
38,82
|
42
|
16,3
|
|
3
Вода техническая
|
2,41
|
88
|
2,12
|
|
4
Воздух
|
2,7
|
100
|
2,7
|
|
5
Вспомогательные материалы
|
4,31
|
-
|
-
|
|
6
Основные з/платы пр.раб.
|
21,78
|
47
|
10,23
|
|
7
Дополнительная з/плата
|
1,44
|
100
|
1,44
|
|
8
Отчисления на соц.страх
|
8,65
|
100
|
8,65
|
|
9
Сменное оборудование в т. ч. валки
|
53,67
|
10
|
5,36
|
|
10
Текущий ремонт
|
67,03
|
78
|
52,28
|
|
11
Амортизация осн.средств
|
5,49
|
100
|
5,49
|
|
12
Работа транспортных цехов
|
10,45
|
-
|
-
|
|
13
Прочие расходы по цеху
|
7,66
|
79
|
6,05
|
|
14
Общезаводские расходы
|
73,86
|
80
|
59,08
|
|
ИТОГО
|
362,45
|
|
169,7
|
Эi
=169,7•424800=72,1 млн.руб.
Находим общую экономию от внедрения мероприятия:
Эобщ=Эi
-Pi , (71)
где Эi
складывается из отдельных экономий, полученных за счет различных факторов;
Pi
- дополнительные расходы, которые могут появиться.
Эобщ=72,1-18,2=53,9 млн.руб.
. Определяем как изменится себестоимость 1 тонны
после внедрения мероприятия:
С2 =(С1 •АГ1
Эобщ )/АГ2
, руб/т, (72)
где С1 и С2 -
себестоимость 1 тонны проката до и после внедрения, руб;
АГ1 и АГ2 -годовой
объем производства до и после внедрения, т;
Эобщ - общая годовая
экономия от внедрения мероприятия, руб;
Таблица 13 - Калькуляция
себестоимости 1 тонны проката
|
Наименование
статей
|
На
одну тонну
|
|
Количество
|
Цена
|
Сумма
|
|
1
Полуфабрикаты
|
1,073
|
4147,43
|
4450,2
|
|
2
Отходы: концы и обрезь окалина угар Итого отходов Итого задано за /-/ отходов
|
Σ0,036
0,01
0,027 0,073 1,000
|
3100
220 х х х
|
111,6
2,2 х 113,8 4336,4
|
|
3
Расходы по переделу и ОЗР
|
|
|
362,45
|
|
Производственная
себестоимость
|
х
|
х
|
4698,85
|
С2
=(9154,5•4579344-53,9)/5004144=8377,37 руб/т.
. Так как мероприятие требует капитальных
затрат, то определяем:
а) годовой экономический эффект:
Эф =Эобщ-ЕН •К,
руб, (73)
где ЕН - нормативный коэффициент
эффективности капитальных вложений, равный 0,16.
Эф =53,9-0,16•120,8=34,6.
б) экономическая эффективность капитальных
вложений:
Е= Эобщ /К; (74)
Е=53,9/120,8=0,44.
Е сравнивается с ЕН и делается вывод
о эффективности мероприятия.
В нашем случае Е>ЕН , то
следовательно внедряемое мероприятие экономически эффективно.
в) срок окупаемости затрат:
Т=К/Эобщ , лет; (75)
Т=120,8/53,9=2,24 года.
5. Охрана труда
5.1 Анализ производственных
вредностей и мероприятия по их снижению
Основными опасными, вредными производственными
факторами, воздействующими на работников стана 2500 горячей прокатки является:
Тепловое излучение - приводит к перегреву организма.
Для предотвращения перегрева следует носить положенную по норме спецодежду,
употреблять в течении смены достаточное количество жидкости, подсоленной
газированной воды, чай, воду из питьевых фонтанчиков. При появлении первых
признаков перегрева: тошнота, головокружение, слабость, сердцебиение, работник
должен выйти из зоны повышенных температур, принять прохладный душ, если
состояние здоровья не позволяет вернуться на работу, необходимо обратиться в
здравпункт, поставить об этом в известность бригадира или мастера.
Вредным фактором является производственный шум.
Шум превышает допустимые нормы, если нельзя расслышать речь на расстоянии 1
метра от говорящего. Чтобы снизить шум, применяют индивидуальные средства
защиты: антифоны, беруши, шлемы, наушники.
Вредным производственным фактором является пыль.
Попадая в глаза, пыль травмирует слизистую оболочку, вызывая конъюнктивит, что
приводит к ухудшению зрения. При попадании в глаза пыли следует самим извлекать
ее, необходимо немедленно обратиться в здравпункт.
Для защиты глаз от пыли следует применять
защитные очки, для защиты органов дыхания применять противопылевые респираторы.
Персонал, обслуживающий методические печи стана
2500 (нагревальщики металла, огнеупорщики), должен помнить, что в составе
природного газа практически одни углеводороды. Концентрация в воздухе
природного газа свыше 10% вызывает удушье, т.к. в этом случае содержание
кислорода во вдыхаемом воздухе будет 19%.
Степень тяжести отравления окисью углерода,
зависит от концентрации окиси углерода во вдыхаемом воздухе. В случае появления
признаков отравления немедленно удалить людей с этого места, вызвать
газоспасателей, взять анализ воздуха, найти место утечки газа и устранить ее.
.2 Правила техники безопасности для
вальцовщика
Старший вальцовщик несет ответственность за
безопасные приемы работы своей бригады, за соблюдению правил техники
безопасности, поэтому обязан организовать работу каждого члена бригады в
строгом соответствии с требованиями технологической инструкции.
Во время работы на стане должностные лица
должны:
во время профилактических осмотров, ремонтов и
перевалке клетей стана выполнять требования положения о бирочной системе.
знать все опасные места на обслуживаемом участке
стана.
проверять отсутствие людей в опасных зонах и
предметов на механизмах.
проверять наличие и надежность всех ограждений и
защитных приспособлений на участке стана.
свои действия в работе согласовывать и
предупреждать друг друга о замеченной опасности.
не загромождать рабочее место, содержать его в
чистоте
следить за исправностью плиточного настила, не
допуская замасленных мест на пешеходных дорожках, пешеходных мостиках.
быть внимательным к звуковым и световым
сигналам.
подавать команды четко, пользуясь принятыми в
цехе сигналами.
осмотр поверхности валков производить при
остановленных валках клети, отведенном проводковом столе и закрытой воде на
охлаждение на расстоянии 1 метра. Прокрутку валков клети производить по команде
мастера производства при минимальных оборотах.
замер раската производить только при остановленном
рольганге.
Необходимо помнить, что:
запрещается производить прокатку, клетях
алюминия, никеля, нержавеющей стали и других материалов.
запрещается укладывать горячие недокаты на валки
перевалочной муфты, цепи, троса, недокаты должны укладываться в карман на
промежуточном рольганге.
запрещается находиться на приводной стороне,
заходить под рабочие клети, шпиндели и другие устройства при работе стана.
- переходить через рольганг при работе стана по
пешеходному мостику.
Литература
1 Диамидов В.Д., Литовченко А.Ю.
«Прокатное производство» - Москва «Металлургия»
Зотов В.Ф. Прокатное
производство - Москва «Металлургия 2000г»
Бахтинов В.Б. «Технология
прокатного производства» - Москва «Металлургия 1983г»
Куприн М.И. «Основы теории
прокатки» 1978 - Москва «Металлургия»
Гулидов И.Н. «Оборудование
прокатных цехов» 2004 - Москва «Интермет Инжиниринг»
Технологическая инструкция
горячей прокатки полос на стане 2500 ТИ-101-П-ГЛ4-71-2005