Введение

Основная часть получаемой стали проходит через прокатные цеха и лишь незначительное количество через литейные и кузнечные цеха. Поэтому развитию прокатного производства уделено большое внимание.

Курс «Технологические линии и комплексы металлургических цехов» является специальной дисциплиной, которая формирует у студентов профессиональные знания в области теории и технологии непрерывных металлургических линий и агрегатов.

В результате выполнения курсовой работы должны быть выполнены следующие разделы:

Разработать и описать технологические процессы в целом по участкам (агрегатам) и по отдельным операциям с проработкой вопросов непрерывности технологии;

Осуществить выбор по заданной производительности и размерам поперечного сечения листового проката стана холодной листовой прокатки, из существующих конструкций;

Произвести расчет распределения обжатий по проходам в клетях прокатного стана;

Выполнить расчеты усилий прокатки в каждой клети прокатного стана и мощности электроприводов;

Определить годовую производительность стана;

Выполнить автоматизацию технологических режимов обжатий.

В ходе выполнения курсовой работы закрепляются и расширяются знания, полученные при изучении курса «ТЛКМЦ», появляются навыки в выборе производственного оборудования, расчетах технологических режимов обжатий и энергосиловых параметров прокатки, использование при расчетах электронно-вычислительной техники.

Станы холодной прокатки

Способом холодной прокатки получают ленты, листы и полосы наименьшей толщины и шириной до 4600...5000мм.

Основными параметрами широкополосных станов является длина бочки рабочей клети (в непрерывных станах последней клети).

Для производства листовой холоднокатаной стали применяют реверсивные одноклетевые и последовательные многоклетевые станы.

По заданию наиболее подходящими являются 3 стана:

Непрерывный стан 2500 Магнитогорского металлургического комбината

Цех введен в эксплуатацию в 1968 г. Оборудование стана расположено в семи пролетах (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема основного технологического оборудования стана 2500 Магнитогорского металлургического комбината:

I - пролет склада горячекатаных рулонов, II - пролет НТА, III - пролет стана, IV - пролет колпаковых печей; 1 - конвейер передаточный горячекатаных рулонов, 2 - мостовые краны, 3 - непрерывно-травильные агрегаты, 4 - агрегат поперечной резки горячекатаных рулонов, 5 - рабочая линия стана, 6 - дрессировочный стан, 7 - дрессировочный стан 1700, 8 и 9 - агрегаты продольной и поперечной резки, 10 - колпаковые печи.

Стан предназначен для прокатки в холодном состоянии полос сечением (0,6-2,5) х (1250-2350) мм в? 30-т рулон внутренним диаметром 800 мм, наружным? 1950 мм из сталей 08Ю, 08кп, 08пс (ГОСТ 9045-80), сталей 08 - 25 всех степеней раскисления с химическим составом по ГОСТ 1050-74 и Ст0 - Ст3 кипящей, полуспокойной и спокойной (ГОСТ 380-71).

Непрерывный стан 1700 Мариупольского металлургического комбината им. Ильича

Первая очередь цеха холодной прокатки введена в эксплуатацию в 1963 г., оборудование стана расположено в 12 пролетах (Рисунок 2).

Рисунок 2. Схема расположения основного технологического оборудования стана холодной прокатки 1700 Мариупольского металлургического комбината им. Ильича:

I - склад горячекатаных рулонов, II - пролет стана, III - машинный зал, IV - пролет газовых колпаковых печей, V - склад готовой продукции; 1, 3, 8, 10, 12, 13, 19, 20, 22, 24, 26, 28 - мостовые краны, 2 - агрегат поперечной резки, 4 - конвейеры передаточные с кантователями, с5 - агрегаты упаковки пачек листов, 6 - ножницы, 7 - непрерывно-травильные агрегаты (НТА), 9 - комбинированный агрегат резки, 11 - гильотинные ножницы, 14 - конвейер подачи рулонов к стану, 15 - разматыватель, 16 - рабочая линия станов, 17 - моталка, 18 - конвейер отводящий, 21 - одностопные колпаковые печи, 23 - пакетирующие столы, 25 - весы, 27 - дрессировочные агрегаты, 29 - дрессировочная клеть, 30 - агрегат продольной резки, 31 - агрегаты упаковки рулонов, 32 - двухстопные колпаковые печи, 33 - пакетировочный пресс

Стан предназначен для холодной прокатки полос сечением (0,4-2,0) х (700-1500) мм в рулонах из сталей углеродистых обыкновенного качества (кипящей, спокойной, полуспокойной): Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5; углеродистых качественных конструкционных: 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45; нестареющих 08Ю, 08Фкп; электротехнической стали.

Кипящие и спокойные стали поставляются по ГОСТ: 16523-70, 9045-70, 3560-73, 17715-72, 14918-69, 19851-74 и техническим условиям с химическим составом по ГОСТ 380-71 и 1050-74. Электротехническая сталь поставляется по ГОСТ 210142-75. [ 2 ]

Исходным материалом для производства х/к листов, служат г/к полосы толщиной 1,5-6,0 мм, шириной 1250-2300 мм, свернутые в рулоны весом от 2 до 30 т, которые поступают из цеха горячей прокатки по конвейеру. В цехе рулоны снимаются с конвейера мостовыми кранами и укладываются на склад для охлаждения. После охлаждения рулоны поступают в обработку:

• Ш очистка полосы от окалины механическим и химическим путем в непрерывных травильных агрегатах;
• Ш холодная прокатка на непрерывном четырехклетевом стане до окончательной толщины 0,6-2,5 мм;
• Ш отжиг рулонов при температуре 620-720°С в одностопных колпаковых печах в азотной защитной атмосфере;
• Ш дрессировка полос с обжатием 0,7-3% на дрессировочном стане;
• Ш обрезка кромок и резка полос на листы, сортировка листов, укладка в пачку, взвешивание пачки, упаковка и увязка пачки в агрегатах поперечной резки; продольная резка полос, контроль полос, смотка в рулоны, увязка, упаковка, взвешивание в агрегатах продольной резки;
• Ш отгрузка готовой продукции.

Стан 2500 холодной прокатки

Непрерывный 4-клетевой стан "2500" предназначен для прокатки травленых горячекатаных полос.

Подкатом для стана холодной прокатки служит травленая горячекатаная полоса с подрезной кромкой, промасленной поверхностью, смотанная в рулон. Толщина подката 1,5-6,0 мм, ширина 1000-2350мм. Внутренний диаметр рулона 730-830мм, наружный до 1950мм. Максимальная масса рулона 30т.

В состав оборудования 4-клетевого стана входят :

• Ш приемный конвейер;
• Ш подъемный рольганг с толкателем;
• Ш установка центрирующих и прижимного роликов;
• Ш барабанный разматыватель со скребковым отгибателем, с правильно подающими роликами;
• Ш четыре рабочих клети с проводковой арматурой, приводами и механизмами перевалки;
• Ш опорных валков,
• Ш задаватель;
• Ш моталка с прижимным роликом;
• Ш захлестыватель;
• Ш сниматель рулонов;
• Ш контаватель рулонов;
• Ш отводящий конвейер; конвейер-накопитель.

Дрессировка холоднокатаных полос на станах 2500 и 1700

Назначение дрессировки - предотвращение появлений линий сдвига в процессе штамповки изделий у потребителя, окончательная правка, отделка поверхности холоднокатаных полос после отжига и улучшение механических свойств металла.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Одна из тенденций в листопрокатном производстве состоит в расширении дрессировочных станов для отделки горячекатаной стали. Горячекатанные тонкие полосы, прокатанные на непрерывных широкополосных станов станах, дрессируют на станах, установленных в линиях травления или агрегатов поперечной резки. Дрессировка горячекатаного металла, проводимая с номинальными обжатиями 1 - 1,5% позволяет уменьшить разнотолщинность, волнистость и коробоватость полос, повысить качество их поверхности.

Горячекатанную и холоднокатаную отожженную листовую сталь предназначенную для холодной штамповки и глубокой вытяжки, дрессируют обычно при температуре ниже 80С о. В процессе хранения листового металла в нем развивается деформационное старение, что приводит к прерывистому протеканию деформации и появлению линий скольжения и отштампованных из тонкого металла деталях. Для предотвращения этого негативного явления в некоторых случаях применяют дрессировку холоднокатаной стали, предназначенной для глубокой вытяжки. По этому способу для предотвращения старения листовую сталь дрессируют 150 - 200 С о. Дрессировку в указанном диапазоне температур проводят во время охлаждения, после отжига

Свойства стали, обработанной по способу тепловой дрессировки, сохраняются практически неизменными, если температура металла не превышает температуры динамической старения. Диаграмма растяжения образцов из листовой стали, дрессированной при температуре 100 - 200 С о, имеет монотонный «без зуба» и площадки текучести. Предотвращения старения металла и за счет теплой дрессировки спокойную сталь можно заменить на кипящую сталь или полукипящую.

Преимущество процесса тепловой дрессировки и прокатки горячекатаных листов из низкоуглеродных сталей состоит в существенной сокращении продолжительности охлаждения рулонов на складе после горячей прокатки. Кроме того, сопротивление малоуглеродистых сталей при температурах теплой дрессировки значительно ниже чем 20 - 30 С о за счет этого сокращается энергосиловые параметры процессов дрессировки и последующей плавки полос. (1. c 12)

1. Общая часть

1.1 Технологический процесс в ЛПЦ - 4 ОАО ММК, краткий анализ основного технологического оборудования

Датой пуска ЛПЦ - 4 считается 27 декабря 1960, именно в этот день государственной комиссией подписан акт приема в эксплуатацию стана "2500" горячей прокатки. Цех производит как товарную продукцию горячекатаный стальной лист мерный толщиной 1,8-10,0 мм, ширина 1000-2350 мм,вес рулонов достигает до 25 т. Стан производит 7 млн. т. горячекатаного листа в год.

Слябы в цех поступают в открытых вагонах из кислородно - конвекторного цеха, которые затем разгружаются мостовыми кранами, оборудованными магнитными захватами, на склад слябов.

Подача слябов к печам осуществляется по транспортно-отделочной линии непосредственно на загрузочный рольганг у печей, а также при помощи загрузочных устройств. Укладка слябов на тележки производится мостовыми кранами, оборудованными клещевыми захватами. Максимальная масса стопы слябов 130 т.

Стопа слябов транспортируется краном к подъемно-опускающемуся столу, передается на стол, и далее слябы по одному сталкиваются на загрузочный рольганг.

Рольгангами слябы транспортируются в зависимости от длины, загружаются в печи в один, в два ряда и в разбежку. Положение слябов относительно оси печи перед их задачей в печь определяется посредством фотодатчиков на рольганге у печи.

Температура нагрева слябов 1200-1250° в зависимости от марки стали. Нагретые до температуры прокатки, слябы по одному выдаются из печей и плавно без удара укладываются на приемный рольганг при помощи приемника слябов.

Далее выданные из печи слябы транспортируются приемным рольгангом в черновому окалиноломателю, где производится удаление окалины сляба, и далее транспортирования его рольгангом к черновой группе клетей. В черновой группе сляб последовательно прокатывается в уширительной клети, и в трех универсальных клетях. Удалить окалины в черновой группе предусматривается водой высокого давления с помощью установок гидросбива. В зависимости от сечения прокатываемых полос толщина подката после черновой группы составляет 26-50 мм.

После прокатки в черновой группе подкат транспортируется промежуточным рольгангом к чистовой группе клетей. Окончательная прокатка полос до заданной толщины производится в клетях чистовой группы, где полоса находится одновременно во всех 11 клетях.

В межклетьевых промежутках чистовой группы клетей размещены также установки межклетьевого охлаждения полосы ламинарного типа. Установка имеет вид трубопровода, в котором расположены форсунки. Именно через них установка охлаждает полосу жл нужной температупы.

После выхода переднего конца полосы из последней чистовой клети полоса на заправочной скорости направляется по отводящему рольгангу на одну из моталок для сматывания в рулон.

За чистовыми клетями установлены три моталки. В четвертой и пятой сматываются в рулон тонкие полосы толщиной 1,2 - 4 мм, в шестой - более толстые от 2 до 16 мм. Перед поступлением полосы в моталку пневмолинейки разведены и настроены винтовым механизмом установки на раствор, который на 10-20 мм меньше суммы номинальной ширины полосы и двух ходом пневмолинейки. После захвата полосы роликами пневмоцилиндры сводят линейки, которые с постоянным усилием центрируют полосу в течении всего процесса смотки. После окончания смотки линейки возвращаются в исходное положение.

Перед каждой моталкой соответственно на отводящем рольганге расположены системы охлаждения полосы ламинарного типа. Охлаждение полосы производится сверху и снизу. После захвата полосы моталкой смотка тонких полос обычно ведется с натяжением без участия формирующих роликов, а толстые полосы сматываются при постоянном поджатии со стороны формирующих роликов. После смотки полосы в рулон остановка барабана моталки производится в положении, которые исключают отвисание заднего конца полосы на рулоне.

Далее, после освобождения рулона в результате сжатия барабана моталки, рулоны передаются тележкой-съемником на контаватель и рулон укладывается в вертикальном положении на передаточную тележку. Тележка перевозит рулон к конвейеру.

Конвейеры рулонов перемещают рулон от соответствующих групп моталок к подъемно-поворотному столу, установленному на некотором расстоянии перед моталками для толстой полосы. По ходу транспортировки рулоны обвязываются, взвешиваются и маркируются. Далее рулоны транспортируются мостовыми кранами, оснащенными клещевыми захватами, на склад готовой продукции. Затем их грузят в вагоны и отправляют заказчикам или на станы холодной прокатки для дальнейшей обработки. Так же на территории цеха есть три агрегата поперечной резки, на которых производится резка готовой продукции на мерные листы.

К основному технологическому оборудованию печного отделения можно отнести: методические нагревательные печи, приемник слябов, устройство для зачистки слябов, рольганг загрузочный, рольганг весовой.

Методическая печь предназначена соответственно для нагрева сляба. Методическая печь состоит из рабочего пространства(пода), где происходит сжигание топлива и нагрев металла, и ряда систем: отопления, транспортировки заготовок, охлаждения элементов печи, управления тепловым режимом и другие. Рабочее пространство печи разбито на зоны: методическую зону, сварочную зону, томильную зону.

Рисунок 1. План ЛПЦ - 4: Ґ° - склад слябов; Ґ± - печное отделение; ҐІ - машинный зал; Ґі - склад готовой продукции; Ґµ - электромашинное помещение;Ґ¶ - склад рулонов;Ґ· - прокатное отделение. 1 - рольганг печной; 2 - сталкиватель слябов; 3 - приемный рольганг; 4-черновая группа клетей; 5 - окалиноломатель; 6 - чистовая группа клетей; 7 - летучие барабанные ножницы; 8 - моталки; 9 - конвейер рулонов; 10 - нагревательные печи.

Все зоны, кроме методической, оснащены горелками, в которых сжигается топливо (природный газ). Заготовки нагреваются постепенно (методично), перемещаясь, сначала через не отапливаемую методическую зону (зону предварительного нагрева), где температура сравнительно низкая, затем через сварочные (нагревательные) зоны с высокой температурой, где происходит быстрый нагрев металла, и томильную зону, в которой осуществляется томление - выравнивание температур по сечению заготовки.

Приемник слябов предназначен для позиционирования сляба на загрузочном рольганге и перемещении сляба с загрузочного рольганга в печь, работает от электродвигателя, управляемого от преобразователя частоты. Рабочий ход машины рассчитывается на основании ширины сляба и пространства, имеющегося в наличии в печи. Приемник слябов состоит из рамы, на которой смонтирована тележка со штангами для выемки из печи сляба. Рама, в свою очередь, закреплена на шарнирной опоре с помощью шарнира. Тележка установлена на раме с возможностью перемещения по пазам, выполненным на раме, посредством катков и взаимосвязана с приводом ее перемещения, выполненным в виде шарнирного четырехзвенника, одним звеном которого является гидроцилиндр. Рама выполнена в виде двухплечего качающегося рычага, один конец которого соединен с механизмом подъема слябов и представляет собой также шарнирный четырехзвенник с гидроцилиндром.

Устройство для зачистки слябов предназначен для очищения роликовой щеткой верхней поверхности сляба от окалины, грязи, мусора и посторонних предметов перед загрузкой слябов в печи. Устройство для зачистки слябов состоит из рабочей части с газорежущими головками, холостого рольганга, станины и ведущего механизма. Для раздвижения газорежущих головок в вертикальном направлении служат пневмоцилиндры, установленные на суппортах. В горизонтальном направлении газорежущие головки перемещаются вместе с суппортами.

Рольганг загрузочный предназначен для транспортировки слябов, поступающих с существующего склада слябов. Состоит из рамы, роликов из кованной стали, плитовин, индивидуального привода для каждой секции роликов который состоит из мотор - редуктора.

Рольганг весовой выполняет взвешивание находящегося на нем сляба с помощью весовых датчиков, установленных под рамами весового рольганга. Состоит из рамы, роликов, плитовин, системой взвешивания и распознавания положения сляба. (2. с 115)

1.2 Устройство, работа и техническая характеристика приемного рольганга нагревательных печей

Рольганг приемный нагревательных печей расположен в печном отделении стана «2500» горячей прокатки ЛПЦ - 4 ОАО ММК и предназначен для приема нагретых слябов из печи и транспортировки их на рабочий рольганг перед черновой группой клетей. Рольганг приемный у печей состоит из одной двух роликовой, четырнадцати трех роликовых и трех четырех роликовых секций. Каждая секция состоит из рамы и роликов. Рамы сваренные из листа. Ролики выполнены из поковки. Опорами роликов являются радиальные сферические двухрядные роликоподшипники, установленные в подушках. Подушки установлены в рамах. Ролики приводятся во вращение от привода через зубчатую муфту. Привод состоит из мотор - редуктора и подмоторной плиты. Подмоторные плиты сварены из листа. Во вращение ролики приводит мотор - редуктор. Мотор - редуктор выполнен в едином корпусе за счет чего вал электродвигателя является первым валом двухступенчатого редуктора.

Таблица 1.Техническая характеристика приемного рольганга у печи.

	Характеристика	Величины
	Размеры транспортируемого метала
		1000…2350 мм
	Наибольшая масса транспортируемого сляба
	Наибольшая температура транспортируемого сляба
	Диаметр бочки ролика
	Длина бочки ролика
	Шаг роликов	850,1050,1100,1300,1350,1500 мм
	Окружная скорость роликов
	Частота вращение роликов	84,9 об/мин
	Мотор - редуктор G82A ARC225M4
	Мощность электродвигателя
	Передаточное число редуктора

Рисунок 2. Приемный рольганг у нагревательных печей. 1 - мотор- редуктор, 2 - зубчатая муфта, 3 - ролик в сборе, 4 - подшипник ролика, 5 - рама секции рольганга, 6 - подмоторная плита.

Рисунок 3. Кинематическая схема привода приемного рольганга у нагревательных печей. 1 - мотор - редуктор, 2 - зубчатая муфта, 3 -ролик, 4 - подшипник ролика.

1.3 Анализ существующих конструкций рольгангов прокатных станов

Рольганги предназначены для транспортирования металла к прокатному стану, задачи металла в валки, приема его из валков и передвижение к ножницам, пилам, правильным и другим машинам. По назначению рольганги делят на рабочие и транспортные. Рабочими называют рольганги, расположенные непосредственно у рабочей клети стана и служащие для задачи прокатываемого металла в валки и приема его из валков. Транспортные называют все остальные рольганги, установленные перед рабочей клетью и за ней и связывающие между собой отдельные машины и устройства стана.

Рольганги выделяют с групповым и индивидуальным приводом и холостыми роликами.

Рисунок 3. Рольганг с индивидуальным приводом: а - от фланцевого электродвигателя, б - от электродвигателя через зубчатую муфту. 1 - ролик, 2 - конические роликоподшипники, 3 - карданный вал, 4 - электродвигатель, 5 - плитовина электродвигателя.

При индивидуальном приводе каждый ролик данной секции рольганга приводится от отдельного электродвигателя. Такие ролики широко применяют в быстроходных транспортных рольгангах для передвижения раскатов, длина которых после раскатки значительна, а так же в качестве первых роликов рабочих рольгангов обжимных станов.

При групповом приводе все ролики одной секции рольганга, состоящей из 4 - 10 роликов и более приводится от одного электродвигателя через конические шестерни и трансмиссионный вал. Рольганги с групповым приводом применяют при небольшой скорости транспортирования на сравнительно небольшом промежутке пути.(3. с 347)

Рисунок 4. Рольганг с групповым приводом: 1 - рама роликов, 2 - ролик, 3 - корпус подшипников, 4 - конические шестерни, 5 - трансмиссионный вал, 6 - цилиндрическая передача, 7- муфта, 8 - электродвигатель, 9 - подшипники качения, 10 - ролик, 11 - роликовые подшипники, 12 - литые крышки, 13 - литые траверсы.

Ролики каждой секции приводятся в движение от одного электродвигателя через муфту, две пары цилиндрических передач, а так же конические шестерни, насаженные на трансмиссионный вал и концы шеек роликов. Со стороны привода ролики установлены на конические роликовые подшипники, заключенные в корпусе. С другой стороны они так же, как и трансмиссионный вал, установлены на подшипниках качения (2. с115)

1.4 Правила технической эксплуатации рольгангов

При приемке смены необходимо проверить следующее:

Проверить все ли ролики вращаются; нет ли биения в роликов в подшипниках; не сдвинуты ли межроликовые плиты и не соприкасаются ли они с роликами; исправность крепления направляющих линеек; исправность систем охлаждения роликов; поступление густой смазки к узлам трения по срабатыванию питателей; уровень масла в редукторах по маслоуказателям; при необходимости долить масло; поступления густой и жидкой смазки к подшипникам роликов, трансмиссионного вала, вала редукторов. При необходимости отрегулировать количество подаваемой смазки к узлам трения с помощью поршней питателей, а так же очистить от загрязнений масляные каналы и лотки; через смотровые люки в крышках редукторов проверить надежность крепления зубчатых колес на валах, а так же радиальные и осевые зазоры валов в подшипниках.

В течении смены обслуживающий персонал обязан следить за:

Работой оборудования и удалять с рольгангов куски металла(скрапа), окалину или другие посторонние предметы; не держать нагретые слябы или раскаты на роликах неподвижно. Если прокатываемый металл по каким либо причинам задерживается на рольганге, то во время ожидания его следует перемещать по рольгангу «покачиванием» во избежание коробления роликов и недопустимого нагрева подшипников; при укладывании слябов на рольганг не допускать удары о ролики; реверсирование роликов проводить плавно; следить, чтобы ролики охлаждались водой там, где это предусмотрено, при необходимости стан остановить неисправности устранить; нет ли утечек масла из редукторов

Ревизии и ремонты приемных и транспортных рольгангов проводить один раз в месяц. Кроме того проверять:

Состояние и величину износа бочек роликов, посадочные места под подшипники; ролики, имеющие износ по диаметру бочки более 20мм заменять; ослабленные посадочные места под подшипники на шейке роликов, трансмиссионных валах, валах узлов редукторов, корпуса редукторов и рамах рольганга восстановить до чертежных размеров или восстановить детали; уровень настильных плит должен быть ниже верхней кромки роликов не более чем на 1/3 радиуса бочки ролика со стороны входа металла; зазор между роликами и настильными плитами, минимально - допустимая величина которого равна 10 мм; состояние рам рольгангов, корпусов редукторов и соединительных траверс, при обнаружении на них трещин и отколов, нарушающих прочность и герметичность, а так же при их деформации провести соответствующий ремонт или заменить; состояние зубчатых передач, подшипников, валов, муфт, болтовых и шпоночных соединений. При необходимости проводить ремонт или их замену.(5. с 24)

2. Специальная часть

2.1 Выбор исходных данных и силовая схема к расчету мощности привода приемного рольганга у печей ЛПЦ - 4

Вес одного сляба перемещающегося по рольгангу Q = 18т = 180кН;

Вес Ролика G p = 3,97т = 39,7кН;

Диаметр бочки ролика d = 450мм = 0,45м;

Диаметр трения в подшипниках d п = 190мм = 0,19м;

Скорость сляба по рольгангу V = 2м/с;

Число роликов в секции рольганга приводимым одним эл. дв. n = 1;

Состояние металла транспортируемый по рольгангу - горячий сляб;

Шаг между роликами t = 1,1;

Рисунок 5. Силовая схема к расчету

2.2 Расчет мощности электродвигателя привода секции рольганга нагревательных печей ЛПЦ - 4

Момент от потерь на трение в подшипниках при перемещении металла по рольгангу:

где: м п - коэффициент трения в подшипниках ролика м п = 0,005 - 0.008

Q m - вес сляба, приходящийся на 4 ролика одной секции;

Q ----------- 10м

Q m ---------- t

Момент от возможного буксования роликов по металлу:

где: М бук - коэффициент трения ролика при буксовании, для горячего металла М бук = 0,3

Статический момент привода

М ст = 0,025 + 0,731 = 0,756 кНм

Момент динамический для транспортирования металла:

где: m p - масса ролика, (т)

m м - масса металла, (т)

D ip - диаметр инерции вращающегося ролика, (м)

Угловое ускорение ролика,

где: i - ускорение поступательно - движущегося по роликам металла, для горячего металла i = 3,0

Суммарный момент привода рольганга:

Мощность привода секции рольганга:

где: щ р ол - угловая скорость роликов, (с -1)

КПД привода рольганга.

т.к. в проекте электродвигатель смонтирован в едином корпусе с редуктором, то выбираем мотор - редуктор G82A ARC225 M4 с мощностьюN = 22кВт и частотой вращения n = 1450 об/мин.

2.3 Кинематический расчет привода секции рольганга нагревательных печей ЛПЦ - 4

Определим передаточное отношение привода секции рольганга у нагревательных печей:

где: щ дв - угловая скорость двигателя, с -1

Принимаем щ р = 8,8 с -1 (см. пункт 2.2)

Определим крутящий момент на ведущем валу привода секции рольганга нагревательных печей:

Определим крутящий момент на выходном валу привода секции рольганга нагревательных печей:

2.4 Расчет на прочность основных деталей и узлов секции рольганга

2.4.1 Проверочный расчет на долговечность опор ролика секции рольганга

Определим распределяющую нагрузку действующую на ролик:

Определим реакции опор ролика в вертикальной плоскости:

Проверка: ?F y = 0; Y a - G p + Y b - g m = 0

21532, 76 - 34640 + 21532, 76 -8425,53 = 0

Определим реакцию ролика на изгиб, кручение:

Намечаем подшипники качения, двухрядные с сферическими роликами

№ 3538 d = 190, D = 340мм, С = 1000000 Н, С о = 805000Н

где: v - коэффициент при вращении внутреннего кольца, v = 1,2

K t - при температуре 125 o C, K T = 1,45

Определим расчетную долговечность, млн. об:

Определим расчетную долговечность подшипника, час:

где: n дв - число оборотов двигателя, об/мин.

Вывод: долговечность подшипника привода приемного рольганга обеспечена.

2.4.2 Проверочный расчет роликов секции рольганга на прочность

Произведем расчет для опасного сечения ролика в секции рольганга. Опасным сечением у ролика является его центр, именно там наблюдаются самые большие нагрузки и деформации на изгиб и кручение. Крутящий момент в этом сечении равен 19483,85 Нм. Материал ролика сталь 45, термообработка - улучшение. При диаметре ролика 200 мм

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

Определим коэффициент запаса прочности:

при d = 200мм, b x h = 45 x 25 мм, t 1 = 15 мм.

Определим момент сопротивления изгибу по формуле:

Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Определим результирующий коэффициент запаса прочности ролика:

Вывод: S = 5,06 > [S] = 2,5 Прочность ролика обеспечена.

2.4.3 Расчет на прочность шпоночного соединения ролика

Шпонки призматические со скругленными концами. Размеры длины шпонок и пазов по ГОСТ 23360 - 78

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Определим напряжение смятия и условие прочности шпоночного соединения:

Допускаемое напряжение смятие при стальной ступице [ = 100 -120 МПа

d = 120мм, b x h = 28 x 16мм, t 1 = 10,0 мм

Прочность шпоночного соединения обеспечена.

3. Организация производства

3.1 Организация ремонтной службы в ЛПЦ - 4

Ремонтная служба цеха включает специалистов ответственных за состояние всего оборудования в цехе включая специалистов от ведущих инженеров до слесарей-ремонтников. Весь персонал механо - ремонтной службы в любом цехе разбивается по участкам цеха. Функции дежурного персонала включает в себя проверка исправности трубопроводов и арматуры, проверка и подтяжка крепежей, проверка исправности систем густой и жидкой смазки, проверка утечек масла из картеров или систем.

Рисунок 7. Схема ремонтной службы ООО «МСЦ» ЛПЦ-4.

Мастер обязан:

Обеспечивать выполнение участком в установленные сроки производственных заданий по объему производства продукции (работ, услуг), качеству, заданной номенклатуре (ассортименту), повышение производительности труда, снижение трудоемкости продукции на основе рациональной загрузки оборудования и использования его технических возможностей, повышение коэффициента сменности работы оборудования, экономное расходование сырья, материалов, топлива, энергии и снижение издержек. Своевременно подготавливает производство, обеспечивает расстановку рабочих и бригад, контролирует соблюдение технологических процессов, оперативно выявляет и устраняет причины их нарушения. Участвует в разработке новых и совершенствовании действующих технологических процессов и режимов производства, а также производственных графиков. Проверяет качество выпускаемой продукции или выполняемых работ, осуществляет мероприятия по предупреждению брака и повышению качества продукции (работ, услуг).

Принимает участие в приемке законченных работ по реконструкции участка, ремонту технологического оборудования, механизации и автоматизации производственных процессов и ручных работ. Организует внедрение передовых методов и приемов труда, а также форм его организации, аттестации и рационализации рабочих мест. Обеспечивает выполнение рабочими норм выработки, правильное использование производственных площадей, оборудования, оргтехоснастки (оснастки и инструмента), равномерную (ритмичную) работу участка. Осуществляет формирование бригад (их количественного, профессионального и квалификационного состава), разрабатывает и внедряет мероприятия по рациональному обслуживанию бригад, координирует их деятельность.

Устанавливает и своевременно доводит производственные задания бригадам и отдельным рабочим (не входящим в состав бригад) в соответствии с утвержденными производственными планами и графиками, нормативные показатели по использованию оборудования, сырья, материалов, инструмента, топлива, энергии. Осуществляет производственный инструктаж рабочих, проводит мероприятия по выполнению правил охраны труда, техники безопасности и производственной санитарии, технической эксплуатации оборудования и инструмента, а также контроль за их соблюдением.

Содействует внедрению прогрессивных форм организации труда, вносит предложения о пересмотре норм выработки и расценок, а также о присвоении в соответствии с Единым тарифно-квалификационным справочником работ и профессий рабочих разрядов рабочим, принимает участие в тарификации работ и присвоении квалификационных разрядов рабочим участка. Анализирует результаты производственной деятельности, контролирует расходование фонда оплаты труда, установленного участку, обеспечивает правильность и своевременность оформления первичных документов по учету рабочего времени, выработки, заработной платы, простоев. Содействует распространению передового опыта, развитию инициативы, внедрению рационализаторских предложений и изобретений. Обеспечивает своевременный пересмотр в установленном порядке норм трудовых затрат, внедрение технически обоснованных норм и нормированных заданий, правильное и эффективное применение систем заработной платы и премирования.

Принимает участие в осуществлении работ по выявлению резервов производства по количеству, качеству и ассортименту выпускаемой продукции, в разработке мероприятий по созданию благоприятных условий труда, повышению организационно-технической культуры производства, рациональному использованию рабочего времени и производственного оборудования. Контролирует соблюдение рабочими правил охраны труда и техники безопасности, производственной и трудовой дисциплины, правил внутреннего трудового распорядка, способствует созданию в коллективе обстановки взаимной помощи и взыскательности, развитию у рабочих чувства ответственности и заинтересованности в своевременном и качественном выполнении производственных заданий. Готовит предложения о поощрении рабочих или применении мер материального воздействия, о наложении дисциплинарных взысканий на нарушителей производственной и трудовой дисциплины. Организует работу по повышению квалификации и профессионального мастерства рабочих и бригадиров, обучению их вторым и смежным профессиям, проводит воспитательную работу в коллективе.

Бригадир обязан: Организует работы по своевременному обеспечению рабочих необходимыми полуфабрикатами, материалами. Расставляет рабочих по местам. Контролирует качество выпускаемой продукции, соблюдение технологического процесса, сопряженность операций, правильность ведения учета выработки рабочих. Принимает меры к устранению простоев оборудования и рабочих. В случае необходимости - подменяет рабочих. Устраняет причины, вызывающие снижение качества продукции. Обеспечивает выполнение основных плановых заданий бригады, конвейера, потока (участка).Наблюдает за своевременным и качественным исправлением дефектов изделий. Проводит инструктаж рабочих по технике безопасности и правилам технической эксплуатации оборудования. Проводит инвентаризацию незавершенного производства в начале и конце работы смены. Бригадир на участках основного производства имеет право: Получать от работников предприятия информацию, необходимую для осуществления своей деятельности. Представлять на рассмотрение своего непосредственного руководства предложения по вопросам своей деятельности.

Слесарь - ремонтник обязан:

Разборка, ремонт, сборка и испытание сложных узлов и механизмов.

Ремонт, монтаж, демонтаж, испытание, регулирование, наладка сложного оборудования, агрегатов и машин и сдача после ремонта.

Слесарная обработка деталей и узлов по 7-10 квалитетам.

Изготовление сложных приспособлений для ремонта и монтажа.

Составление дефектных ведомостей на ремонт. Выполнение такелажных работ с применением подъемно-транспортных механизмов и специальных приспособлений.

Слесарь-ремонтник имеет право давать подчиненным ему сотрудникам поручения, задания по кругу вопросов, входящих в его функциональные обязанности. Слесарь-ремонтник имеет право контролировать выполнение производственных заданий, своевременное выполнение отдельных поручений подчиненными ему сотрудниками. Слесарь-ремонтник имеет право запрашивать и получать необходимые материалы и документы, относящиеся к вопросам своей деятельности и деятельности подчиненных ему сотрудников. Слесарь-ремонтник имеет право взаимодействовать с другими службами предприятия по производственным и другим вопросам, входящим в его функциональные обязанности. Слесарь-ремонтник имеет право знакомиться с проектами решений руководства предприятия, касающимися деятельности подразделения. Слесарь-ремонтник имеет право предлагать на рассмотрение руководителя предложения по совершенствованию работы, связанной с предусмотренными настоящей Должностной инструкцией обязанностями.

Слесарь-ремонтник имеет право выносить на рассмотрения руководителя предложения о поощрении отличившихся работников, наложении взысканий на нарушителей производственной и трудовой дисциплины.

Слесарь-ремонтник имеет право докладывать руководителю обо всех выявленных нарушениях и недостатках в связи с выполняемой работой.

Слесарь-ремонтник несет ответственность за нарушение правил и положений, регламентирующих деятельность предприятия.

При переходе на другую работу или освобождении от должности Слесарь-ремонтник ответственен за надлежащую и своевременную сдачу дел лицу, вступающему в настоящую должность, а в случае отсутствия такового, лицу его заменяющему или непосредственно своему руководителю.

Слесарь-ремонтник несет ответственность за соблюдение действующих инструкций, приказов и распоряжений по сохранению коммерческой тайны и конфиденциальной информации.

Слесарь-ремонтник несет ответственность за выполнение правил внутреннего распорядка, правил ТБ и противопожарной безопасности.

3.2 Технология проведения ремонтов металлургического оборудования. Документация для проведения ремонтов

Все ремонты металлургического оборудования делятся на два типа: текущие и капитальные.

Текущий ремонт - ремонт выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и организация ремонтного хозяйства и техническое обслуживание оборудования базируются на системе планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Капитальный ремонт - полная разборка оборудования и узлов, детальный осмотр, промывка, протирка, замена и восстановление деталей, проверка на технологическую точность обработки, восстановление мощности, производительности по стандартам и ТУ.

Техническое обслуживание -- это комплекс операций по поддержанию работоспособности оборудования при использовании его по назначению, при хранении и транспортировании. В процессе технического обслуживания периодически повторяющиеся операции -- осмотры, промывки, проверки на точность и др. -- регламентированы, выполняются по заранее разработанному графику.

В зависимости от характера и объемов работ, выполняемых при остановках оборудования на текущий ремонт, и от продолжительности таких остановок текущие ремонты подразделяются на первый (Т 1), второй (Т 2), третий (Т 3) и четвертый (Т 4) текущие ремонты. При этом для одного и того же вида оборудования объем работ каждого предыдущего (по порядку) вида ремонта входит в объем последующего.

Капитальный ремонт выполняется для устранения неисправностей и полного или близкого к полному восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые. В состав работ по капитальному ремонту входят также работы по модернизации оборудования и внедрению новой техники, выполняемые по заранее разработанным и утвержденным проектам.

Капитальным считается ремонт оборудования с установленной периодичностью не менее одного года, при котором обычно осуществляют полную разборку агрегата, заменяют или восстанавливают все изношенные детали, сборочные единицы и другие конструктивные элементы, ремонтируют базовые детали и фундаменты, собирают, выверяют, регулируют и опробывают оборудование вхолостую и под нагрузкой.

Нормальная эксплуатация прокатного оборудования регламентируется правилами технической эксплуатации, разработанными и утвержденными для всех видов механического оборудования металлургических заводов.

Для выполнение ремонтов оборудования на металлургических заводах составляют годовые и месячные графики технического обслуживания и ремонтов. Годовые графики составляются отделом управления главного механика по всем производственным цехам на основании планов проведения ремонтов основного технологического оборудования в планируемом году.

На объекты, которые подготавливаются к капитальному ремонту, инженерно - технические работники механослужб прокатных цехов за шесть - семь месяцев до начала ремонта составляют ведомость дефектов. Ведомость дефектов содержит перечень узлов и основных конструктивных элементов объекта с указанием выполняемых по ним ремонтных работ. В ней так же указывается машины, узлы конструкции и детали, подлежащие замене, необходимые для ремонта материалы и запасные части.

Для выполнения текущих ремонтов составляется ремонтная ведомость, оперативный график, типовая смета. Ремонтные ведомости составляет инженерно - технический персонал механослужбы цеха. В ремонтной ведомости приводится перечень механизмов, выполняемых по ним ремонтных работ и заменяемых деталей и узлов,указаны количество узлов и деталей, подлежащих изготовлению или восстановлению, ремонту, объемы ремонтных работ и потребная рабочая сила.

Ремонтные ведомости передают ремонтным подразделениям не позже чем за 5 - 7 дней до начала ремонта. Приемка оборудования после ремонта осуществляется персоналом производственного цеха и оформляется актом, составляемым после опробования оборудования. (2. с 202)

3.3 Мероприятия по повышению надежности и долговечности деталей и узлов металлургического оборудования

Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации. Различают идеальную, базовую и эксплуатационную надежность.

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Долговечность характеризуется ресурсом и сроком службы.

Эффективное средство восстановления изношенных рольгангов и повышения их износоустойчивости -- автоматическая электронаплавка под слоем флюса. Наплавка обычной углеродистой проволокой позволяет надежно восстанавливать размеры валков. Однако несравненно более важной задачей является повышение стойкости валков путем наплавки износоустойчивого слоя.

Электронаплавка представляет собой разновидность дуговой сварки. Так же, как и при сварке, электрическая дуга горит между изделием и проволокой, к которым подведен ток, расплавляя металл изделия и проволоку.

С помощью автоматической наплавки на поверхность изделий разной формы можно нанести слой металла различной толщины (1--40 мм), составляющий одно целое с изделием. Благодаря непрерывности процесса и возможности применения сварочного тока большой силы автоматическая наплавка в 5--10 раз производительнее ручной.

Для упрочнения и повышения износоустойчивости рольгангов находит применение и способ обкатки бочки роликами. Наиболее совершенным способом получения высокой твердости рабочей поверхности станов холодной прокатки является закалка токами высокой и промышленной частоты.

При индукционном нагреве уменьшается коробление валка и создается возможность получения требуемой толщины закаленного слоя. После закалки валки подвергают шлифовке, во время которой их калибруют.(10. с 234)

3.4 Смазывание привода роликов рольганга

Надежность прокатного оборудования во многом зависит от рационального выбора смазочных материалов, способов и режимов смазки, контроля качества смазки в процессе эксплуатации.

Основной функцией смазочных материалов является уменьшение сопротивления трению и повышения износостойкости и трущихся поверхностей деталей. Кроме того, они отводят тепло от узлов трения и защищают смазываемые поверхности от коррозии и ржавления. Для смазки металлургического оборудования применяют следущие виды смазочных материалов: жидкие(минеральные масла), пластичные(смазки), твердые смазки и смазочные покрытия.

Узлы трения приемного рольганга у печей работают в тяжелых условиях, вызванных большими нагрузками, повышенными температурами, обводнением и загрязнением абразивными частицами из окружающей среды.

Минеральные масла применяют в тех узлах трения, где можно обеспечить жидкостное или полужидкостное трение, где необходим принудительный отвод тепла или промывка трущихся поверхностей.

Пластичные смазки применяют в открытых и негерметезированных узлах трения; в узлах трения, где затруднена или нежелательна частая замена смазки.

Способы смазки различают по принципу подвода смазочных материалов к контактным поверхностям в очаге деформации и узла трения. При смазке жидкими минеральными маслами применяют индивидуальный способ смазки, смазку с погружением в масляную ванну и смазку под давлением.

Индивидуальный способ смазки применяют для смазки отдельных деталей и узлов трения, когда подключение к централизованным системам затруднено или к ним предъявляются специфические требования.

Смазывание погружением в основном применяют в редукторах когда тепло, выделяющееся в зацеплениях, полностью отводиться в окружающее пространство через стенку картера или крышку.

Смазывание под давлением наиболее эффективный способ смазывания. Его применяют в ответственных механизмах и машинах и осуществляют с помощью циркуляционных систем смазки.

При смазке пластинчатыми материалами различают индивидуальный, закладной, централизованный способы смазки. При индивидуальном способе смазку подают периодически посредством ручных шприцев через масленки, установленные в смазочных отверстиях. Закладной способ заключается в заполнении узла трения смазкой при сборке или ремонте. Централизованный способ применяют при наличии большого числа узлов трения, расположенных вдали от насосной станции.(2. с227)

Таблица 2. Карта смазывание приемного рольганга у печей

Рисунок 6. Карта смазки секции приемного рольганга: 1 - подшипник ролика, 2 - зубчатая муфта

4. Охрана труда

4.1 Мероприятия по технике безопасности и противопожарной защиты в ЛПЦ - 4 ОАО «ММК»

На территории листопрокатного цеха №4 мероприятия по технике безопасности занимает особое внимание. В цехе действую такие вредные производственные вредности как: шум, запыленность, высокие температуры, подвижный транспорт, вращающиеся механизмы.

Пыль, находящиеся в воздухе цеха, является одним из факторов производственной среды, определяющих условие труда работающих. Причины возникновения пыли могут быть различными: отсутствие герметизации и аспирации источников пылевыделения, применение ручных операций по транспортировке, погрузке и выгрузке сухих высокодисперсных материалов. Выделения пыли в воздух так же образуется от чистки оборудования, воздуховодов, полов и газовых магистралей вручную, щетками, метлами или обдувкой сжатым воздухом.

Между валками и прокатываемым металлом образуется пыль более крупных фракций, которая потом увлекается горячим воздухом и медленно оседает на оборудовании и конструкции цеха. Размер пыли 5 - 10 мкм, которая образуется от испарения окалины, составляет примерно 20%. Эта пыль разноситься по всему цеху. Пыль, содержащая окилсы железа, воздействуют на органы дыхания. Проникая глубоко в дыхательные пути, эта пыль может привести к развитию специфического заболевания - сидероза. Часть пыли, попадая в органы дыхания, задерживается на слизистой оболочке носа, а затем постепенно поступает в полость рта и органы пищеварения.

Основными мероприятиями по борьбе с пылью являются: введение рациональных технологических процессов и усовершенствования оборудования, применение эффективной герметизации и аспирации всех пылевыделяющих источников, увлажнение пыли водой или паром; устройство специальной пылеулавливающей вентиляции от мест пылеобразования с очисткой воздуха перед выбросом его в атмосферу через систему фильтров, регулярная уборка пыли рабочих мест специальными пылесосами, применение индивидуальных средств защиты (распираторы, очки, спец. одежда и.т.д).

Для подавления пыли при прокатке наиболее эффективным способом является гидрообеспыливание, при котором удается усадить до 70 - 80% пыли. Осаждение пыли производится с помощью форсунок.

Пневматическая уборка пыли позволяет значительно уменьшить или полностью устранить выделение пыли. При этом высокодисперстная пыль не разносится по цеху, что обычно бывает при подметании или очистке оборудования щетками. Кроме того, применение пневматической уборки повышает производительность труда на 25 - 30% и позволяет легко убрать пыль со стен, потолков, металлоконструкций, воздуховодов, оборудования, труднодоступных мест, которые при других способах редко очищаются от пыли и являются источниками выделений пыли.

Важным фактором оздоровления условий труда в прокатном производстве является снижение производственного шума. Увеличение интенсивности производства скоростей прокатки в значительной мере усиливает производственный шум в прокатных цехах. Производственный шум различной интенсивности и спектра, длительно воздействуя на рабочих, приводит к понижению остроты слуха, а иногда и к профессиональной глухоты у рабочих.

Для уменьшения шума в источнике его образования необходимо по возможности заменять ударные взаимодействия деталей безударными, возвратно - поступательные движения вращательными, замена металлических деталей деталями из пластмасс или других незвучных материалов. Агрегаты, создающие сильный шум вследствие вихреобразования или выхлопа воздуха или газа, вентиляторы, пневматические инструменты и машины необходимо снабжать специальными глушителями.

Так же огромной опасностью для рабочих в цеху является подвижный транспорт. По территории цеха передвигается огромное количество тележек, которые перевозят готовую продукцию на склады, электровозы которые каждый день привозят и увозят с цеха металлолом или рулоны. В пролетах цеха передвигаются мостовые краны, которые имеют большие по весам грузозахватные устройства. Передвигаясь по территории цеха нужно учитывать эти опасные факторы. Не соблюдая техники безопасности, рабочие могут серьезно травмироваться. Именно поэтому существуют специальные дорожки и мостики, по которым нужно передвигаться, чтобы не попасть под подвижный транспорт. На территории комбината предусмотрены обязательно специальные каски.

При работе в местах с повышенной температурой у людей происходит обезвоживание, начинает обильно выделяется пот, повышается давление.

Именно поэтому на территории комбината предусмотрена спец. одежда, в мастерских стоят куллеры с соленой водой.(7. с58)

Печное отделение ЛПЦ - 4 относится к категории пожаробезопасности Г. К этой категории относятся участки где применяют Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. На предприятиях черной металлургии применяются наиболее эффективные, целесообразные огнетушащие средства. Самым наиболее распространенным и дешевым средством тушения пожара является вода, без которой не может работать ни один металлургический передел.

Вода обладает большой теплоемкостью ввиду чего имеет большой охлаждающий эффект. Охлаждающие действия воды обьясняется большой теплотой парообразования. При этом от горящего вещества отнимается большое количество тепла. Пар в свою очередь снижает содержание кислорода в воздухе, проявляя изолирующее свойства. Известно что некоторые материалы (хлопок, текстиль, сажа и другие, особенно тлеющие вещества) плохо смачиваются, поэтому тушение их водой оказывается малоэффективными. Огнетушащую эффективность воды повышают введением в нее поверхностно - активных веществ и загустителей.

Водяной пар широко применяется на предприятиях для тушения пожаров в маслоподвалах. Чтобы потушить огонь водяным паром, где произошел пожар, необходимо создать концентрацию пара 35%. Для этого маслоподвалы оборудуются стационарными сухотрубами, соединенными с паровой магистралью. Сухотрубы прокладываются в нижней части помещения, поскольку пар, выходящий их них, начнет заполнять в первую очередь верхний объем маслоподвала.

Углекислый газ широко применяется для тушения пожаров на предприятии. Это газ без цвета и запаха. При давлении 6МПа она обращается в жидкое состояние, в котором его хранят в баллонах углекислых огнетушителей. При выходе из огнетушителя, превращаясь в газообразное состояние, углекислый газ колоссально увеличивает свой объем и охлаждается до -50 o С, охлаждая горящее вещество и изолируя его от доступа воздуха. Углекислый газ применяется в огнетушителях и стационарных установках для тушения пожаров электрических установок, находящийся под напряжением. Так же на территориях предприятий черной металлургии расположены пожарные щиты на которых обязательно есть пожарное ведро, огнетушитель, ящик с песком. (11. с 297)

4.2 Охрана окружающей среды в условиях ЛПЦ - 4

Для очистки загрязненного воздуха применяются аппараты различных конструкций, использующие различные методы очистки от вредных веществ.

Основными параметрами газоочистных аппаратов и систем очистки являются эффективность и гидравлическое сопротивление. Эффективность определяет концентрацию вредной примеси на выходе из аппарата, а гидравлическое сопротивление - затраты энергии на пропуск очищаемых газов через аппараты. Чем выше эффективность и ниже гидравлическое сопротивление, тем лучше.

Пылеуловители, для очистки отходящих газов от пыли имеется широкий выбор аппаратов, которые можно разделить на две большие группы: сухие и мокрые (скрубберы) - орошаемые водой. Циклоны, наиболее широкое распространение в практике пулеулавливания получили циклоны разных видов: одиночные, батарейные.

Фильтры. В технике пылеулавливания широко применяют фильтры, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания мелких частиц. Процесс отчистки заключается в пропускании очищаемого воздуха через пористую перегородку или слой пористого материала. По типу фильтровального материала фильтры делятся на тканевые волокнистые и зернистые.

У тканевых фильтров фильтрующей перегородкой является ткань (хлобчатобумажная, шерстяная, лавсановая, нейлоновая стеклянная, металлическая) с регулярной структурой переплетения нитей (саржевой, полотняной и т.д.). (8. с44)

Волокнистые фильтры это слой тонких и ультратонких волокон с нерегулярной, хаотичной структурой.

Очистка сточных вод

Промышленная вода также используется на охлаждение и промывку оборудования. На стане «2500» вода используется для охлаждения и смачивания полосы в процессе прокатки.

В процессе горячей прокатки СОЖ подвержены загрязнению: мельчайшими механическими частицами (примесями), выделяющимися из окисленного слоя металла, шламом после травления и продуктами износа металла; свободными (незаэмульгированными) маслами, выделяющимися из эмульсии в результате расслоения; маслами, попадающими в эмульсионную систему стана в результате утечек с механического и гидравлического оборудования стана; маслами, смытых с предварительно промасленных перед прокаткой горячекатаных полос.

Таблица 3. Анализ отработанных стоков СОЖ стана «2500» г.п.

Продолжительность цикла работы СОЖ (эмульсии) зависит от емкости эмульсионной системы, качества очистки.

Отработанная СОЖ (эмульсия) представляет собой особый вид сточных вод, очень опасных для водоемов, так как содержит большое количество устойчиво заэмульгированных нефтепродуктов. В отработавшей СОЖ содержится 10 - 30 г/л эмульгированных масел и большое количество свободных масел. Общее количество эфирорастворимых веществ в эмульсионных сточных водах составляет 20 - 30 г/л.

Очистка эмульсионных сточных вод должна обязательно включать реагентную обработку для разрушения эмульгатора и эмульгированных масел. В качестве деэмульгаторов применяют серную, соляную кислоты, отработавший травильный раствор.

Очистные сооружения предназначены для удаления из охлаждающей оборотной эмульсии свободных масел, механических примесей и продуктов окисления.

Сооружения ЛПЦ - 4 ОАО «ММК» предусматривают 2-х ступенчатую очистку путем отстоя и флотации, включают в себя следующие элементы:

6 горизонтальных отстойников, оборудованных скребковыми транспортерами, 2 флотатора радиального типа насосную станцию, в которой размещен насос для подачи на флотацию, насосы для подачи СОЖ на стан «2500» 2 приемника для отстоянной и очищенной СОЖ, реагентное хозяйство.

Рисунок 7. Очистка сточных вод в условиях ЛПЦ-4: 1 - горизонтальный отстойник; 2 - приемная камера "грязной" эмульсии; 3 - напорный бак; 4 - флотатор; 5 - приемная камера "чистой" эмульсии; 6 - насос 12Д-9; 7 - насос 200Д-60; 8 - насос 12НДС-60; 9 - автоматический фильтр системы "SACK"; 10 - бак пенного продукта с флотаторов; 11 - бак пенного продукта с отстойников; 12 - насос РЗ-30; 13 - эжектор

Отработанная СОЖ со стана «2500» подается через распределительный коллектор в приемную часть горизонтального отстойника, предназначенного для сбора и удаления наиболее легких фракций масла и грубых механических частиц (примесей). Затем СОЖ через распределительную перегородку попадает в отстойную камеру, где более мелкозернистые механические примеси осаждаются на дно. Отстоянная СОЖ собирается в лоток и по трубопроводу поступает в промежуточный приемник, затем - на флотационную установку для доочистки. Отстоянная СОЖ при помощи насосов подается в напорный бак, в котором происходит растворение сжатого воздуха в эмульсии. Далее смесь поступает в водораспределительный механизм и равномерно распределяется по всему сечению флотатора для окончательной очистке маслопродуктов. Очищенная СОЖ отводится в лоток и поступает в резервуар очищенной эмульсии, а из него откачивается в цех холодной прокатки для повторного использования. Выделенные в отстойнике и флотаторе маслопродукты отводятся на участок их регенерации.(8. с 97)

...

Подобные документы

Технический процесс прокатного производства сортопрокатного цеха. Оборудование обжимно-прокатного стана. Вибрация привода прокатных клетей. Техническое состояние механического оборудования. Расчет подшипников скольжения. Определение мощности двигателя.

курсовая работа , добавлен 23.07.2013


Характеристика прокатного производства, оборудования стана. Технологический процесс производства горячекатаного листа. Конструкция и внедрение гидравлической многороликовой моталки. Расчет режима обжатий. Расчет производственной программы стана 2500.

дипломная работа , добавлен 05.07.2014


контрольная работа , добавлен 10.02.2014


Выбор электродвигателя, определение его требуемой мощности. Расчет цилиндрических зубчатых передач и валов на прочность и жесткость. Подшипники качения, шпонки, проверочный расчет их на прочность. Стандартная муфта, смазка деталей и узлов привода.

контрольная работа , добавлен 10.01.2013


Конструирование рольганга и анализ технического задания на проектирование. Расчет и проектирование балок роликовых. Конструирование путевых выключателей. Расчет и выбор трубопроводов. Расчет, выбор насоса гидравлического привода, себестоимость рольганга.

дипломная работа , добавлен 22.10.2011


Технологический процесс ЛПЦ-3000. Техническая характеристика оборудования. Требования к исходной заготовке. Технология прокатки на двухклетевом стане. Охлаждение раскатов и отгрузка продукции. Управление механизмом рольгангов. Автоматика толкателя печи.

отчет по практике , добавлен 18.06.2014


Проблема осуществления загрузки печей листопрокатного цеха горячими слябами, не дожидаясь их остывания. Проект замены механического привода подъема стола на гидравлический в ходе реконструкции. Энергокинематический расчет и подбор редуктора привода.

дипломная работа , добавлен 09.11.2016


Основные стадии технологического процесса прокатного производства на металлургическом заводе, оборудование технологической линии цеха. Расчет количества основного и вспомогательного оборудования в цехе, технико-экономический выбор агрегатов и их мощности.

курсовая работа , добавлен 07.06.2010


Характеристика и предназначение рольганга – роликового конвейера. Выбор типа транспортирующей машины, увеличение коэффициента механизации при производстве вареных колбас, снижение применения ручного труда. Расчет конвейера, цепной передачи и подшипников.

курсовая работа , добавлен 09.03.2010


Технологическая и техническая характеристика основного и вспомогательного оборудования стана 350. Организация работы на участке стана. Метрологическое обеспечение измерений размеров проката. Составление калькуляции себестоимости прокатного профиля круга.

Введение

прокатный моталка многороликовый стан

В настоящее время особое место в промышленности любой страны занимает металлургия. Металлургия - это область наук, техники и отрасль промышленности, охватывающая процессы получения металлов из руд или других материалов. Путем изменения химического состава и структуры возможно получение определенных свойств изготовляемого металла, а так же придание определенной формы и размера.

Одним из крупнейших металлургических заводов в РФ является Магнитогорский металлургический комбинат. Его доход составляет около 50 миллиардов рублей. При таком доходе новым этапом развития комбината стало внедрение современных технологических процессов для всего производства.

С 1992 года основной целью ММК является модернизирование производства, выйти на современный технологический уровень. То на чем завод работал до этого, было не просто морально устаревшим, но и физически изношенным. Первые преобразования были сделаны в эпоху экономического кризиса, когда основные потребители металла уже не поддерживали спрос в России. В эти непростые годы ММК выходит на мировой рынок черных металлов.

С 1997 года модернизация стала основой новой промышленной философией, стратегией развития нового века. Преобразования коснулись абсолютно все переделы металлургического комплекса: агломерационное, коксохимическое, доменное производство и главную сталелитейную площадку.

Сегодня Магнитогорский металлургический комбинат - это высококачественная сталь необходимых потребителю марок и плоский прокат мирового стандарта для товаров широкого спроса от автомобилей до бытовой техники.

Преимущественное развитие получило производство листового проката.

В 1958 году было принято постановление Совета Министров СССР о проектировании и строительстве первой очереди комплекса стана «2500» горячей прокатки стального листа. До его возведения выполнен большой объем подготовительных работ по высвобождению площадки. Снесено 19,2 тысячи квадратных метров временного жилья, перенесены трамвайная линия и автодорога, три километра подземных коммуникаций, семь километров железнодорожных путей, склад горюче-смазочных материалов. Для планировки площадки срезано 1,38 млн. кубометров грунта. Необходимость возведения такого стана была продиктована, прежде всего, острым дефицитом стальных заготовок для производства в стране труб большого диаметра.

В сентябре 1959-го после полного освобождения площадки приступили к сооружению фундамента стана.

Совнархоз Челябинского экономического административного района своим постановлением утвердил мероприятия по ускорению строительства и вводу в действие комплекса стана, который по своим характеристикам не уступал американским, английским, французским и немецким аналогам.

Закончив сооружение слябинга, трест «Магнитострой», не медля ни час, приступил к строительству широкополосного стана «2500» горячей прокатки. Страна остро нуждалась в широком стальном листе, поэтому весь огромный объем работ требовалось выполнить в короткие сроки.

Сразу после пуска в апреле 1959г. слябинга - заготовочного стана для листовых станов - началось строительство стана «2500» горячей прокатки и всех других агрегатов, составляющих в последующем комплекс листового цеха №4. Сам стан, воплотивший в себе все новейшие достижения науки и техники, был построен за рекордно короткий срок, восемнадцать месяцев. 27 декабря 1960 года, государственной комиссией подписан акт приема в эксплуатацию стана «2500» горячей прокатки стального листа. Эта дата и считается днем рождения ЛПЦ-4.

Проектирование и поставку основного технологического оборудования осуществлял Новокраматорский машиностроительный завод. Агрегат резки - Старокраматорский. Специальные заказы выполняли заводы тяжелого машиностроения «Электростали» и Алма-Аты. Вес технологического оборудования первой очереди стана составил 21500 тонн.

Горячее опробование технологии началось немногим раньше: 20 декабря 1960г. бригада старшего вальцовщика Э.И. Цветаева под руководством мастера Ю.Х. Шайхисламова прокатала первую полосу стального листа по всей линии стана «2500». Официальный же пуск стана «2500» произошел 27 декабря 1960г.

В честь знаменательной даты на Магнитку пришла телеграмма ЦК КПСС и Совета Министров с поздравлениями о досрочном возведении первой очереди непрерывного широкополосного стана «2500».

В настоящее время значительная часть выпускаемой продукции является подкатом для холодной прокатки. На экспорт идет часть проката, производимого в ЛПЦ-4.Экспортные поставки металлопродукции важны для экономики Украины, Белоруссии и Казахстана.

Повышение требований к качеству готового проката приводит к необходимости внедрения в технологический процесс надежного и современного оборудования. В результате внедрения новой многороликовой моталки можно получить качественно новый уровень готовой продукции. Также в дипломном проекте произведен расчет экономической эффективности внедрения новой многороликовой моталки на стане 2500.

1. Общая часть

1.1 Требования к горячекатаному подкату и исходным материалам

В качестве исходной заготовки для стана «2500» используются слябы ККЦ (литая заготовка).

Литая заготовка ККЦ:

химический состав стали должен удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТов или ТУ;

литые слябы должны быть отлиты в соответствии с СТП ММК-98-03 и порезаны на мерные длины в соответствии с заказами УПП;

размеры слябов и предельные отклонения должны соответствовать требованиям.

Таблица 1 - Размеры слябов и предельные отклонения

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 м 3 ;

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.

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 О С.

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 450 0 С. 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 0 С. 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/мм 2 . 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

Уширительная клеть:

; (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.

Зная крайние значения, строим график.

Рисунок 6- График черновой группы клетей

Вторая черновая универсальная клеть. Согласно графику , тогда

Третья черновая универсальная клеть. Принято , тогда

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).

; (4)

тогда,

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.

Имея крайние значения, строим график для чистовой группы.

Рисунок 7 - График чистовой группы клетей

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:

Длина контактной поверхности очага деформации:

мм.

Среднее значение высоты и ширины:

; (8)

; (9)

Площадь контактной поверхности:

Скорость прокатки:

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:

=80с -1 .

Для температуры металла 1000 С 0 и скорость деформации , сопротивление деформации определяем по экспериментальным кривым кгс/

Коэффициент трения:

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, С 0

Коэффициент, учитывающий влияние ширины полосы:

Где коэффициент определяется в зависимости от отношения если , то =1,15

Коэффициент определяется по формуле:

(15)

;

(16)

=3,8.

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

Контактное давление:

Усилие прокатки:

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)

Момент трения в подшипниках валков. Для текстолитовых подшипников коэффициент трения =0,003

Момент необходимый для осуществления деформации в данной клети:

; (24)

Мощность, необходимая для осуществления деформации в данной клети:

; (25)

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:

тогда:

; (28)

;

Мощность прокатки =5040 кВт.

.3 Расчет часовой производительности стана 2500

Часовая производительность прокатного стана А т/ч, определяется по формуле:

где, - масса заготовки;

Ритм прокатки.

Для определения режима прокатки , необходимо найти максимальное время и время паузы ,с.

где, - длина металла после прохода, м/с;

Скорость прокатки, м/с.

м;

м;

м.

Теперь нахожу машинное время

; (34)

Теперь я нахожу время паузы для каждого прохода по формуле:

где, - расстояние между клетями, м;

Теперь нахожу режим прокатки для черновой группы:

; (36)

Рассчитываю время паузы и машинное время для чистовой непрерывной группы:

где, -длина после прокатки, м

Скорость перемещения по промежуточному рольгангу, м/с

=132,5м;

где, - расстояние между черновой и чистовой группами, м

Массу прокатываемого металла ,т определяем по формуле:

где, - удельный вес;

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:

Δh max D p (1-cos)= R p /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
R, мак/мин
Δh, мак/мин

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:

Δh j =(254-h n) мм, (41)

где h n - толщина подката, мм;

Коэффициент пропорциональности, принимаемый для клетей по следующим данным:

Данные

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:

Скорость прокатки (или скорость выхода раската) в этих клетях будет, с учетом опережения в 5%, больше линейной скорости валков:

V= 1,05 V в,м/с. (42)

Скорости прокатки в клетях N" 4 и 5, а также в вертикальных валках определяем из константы непрерывной прокатки:

V Г j = V Г6 h Г6 /h j и V В j = V Г j h j /H j ,м/с. (43)

Толщина подката для чистовой группы выдирается такой, чтобы обеспечить равномерную загрузку между черновой и чистовой группами клетей:

Таблица 3

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 Δh j , по клетям округляем, их до целых величин так, чтобы их сумма была равна (254-h n), мм.

Для примера, в таблице 3 приведен расчетный режим прокатки на подкат 32 мм.

Таблица 4 - Расчетный режим прокатки в черновых клетях на подкат h n =32.

Параметры прокатки	Номера клетей

В программе расчетов следует предусмотреть и задаваемые вручную обжатия по клетям черновой группе.

Определим обжатие по клетям, если клеть №3 не будет работать:

Δh j нов =Δh j (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:

H пр =H 0 B 0 /B 1 1/1+ΔB/B 0 0,3(B 0 /H 0)-0,05(1+0,1 H к /B кр -B кд /1-2H к /B 0) 0,33 (45)

где Н к - глубина ящичного калибра, мм;

В кр, В кд - ширина калибра по дну и у разъема, мм.

При прокатке в гладких вертикальных валках (Н к =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 H пр >H 0 и отсюда фактические обжатия в горизонтальных валках следует подсчитывать по формулам

Δh Ф =H пр -h и E ф =Δh ф /H пр 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:

H Г =H x (1+1,4 10 t) (47)

B Г =B x (1+1,4 10 t) (48)

Мощность прокатки:

N В =9,81 10 М об V В /R B кВт (49)

Величина раствора вертикальных валков определяется по известной зависимости:

S j =В j -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:

V В H=V Г h=const, откуда V В = V Г 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

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

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:

h 7 V 7 =...... h 13 V 13 =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

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 h i no формуле японского ученого Иман Ихиро:

h j =h 0 h k / (52)

где h 0 , h k h j - соответственно начальная, конечная и текущая толщина раската, мм.

m=0,3+0,21 / h k (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:

Получили N Σ=5,55 и коэффициенты В j загрузки по клетям будут:

В 7 =0,6 /5,55=0,11;

B 8 =1,4 /5,55=0,26;

В 9 =2,4 /5,55=0,43;

В 10 =3,4 /5,55=0,61;

В 11 =4,3 /5,55=0,77;

В 12 =5,05 /5,55=0,91.

Таблица 8 - Значения коэффициентов а 0 , a 1 а 2 , а З, для С, , (обозначенных, соответственно А 2 , В 2 , С 2)

А 2 -истинная теплоемкость

В 2 -плотность

С 2 -теплопроводность

Эмпирические формулы для теплотехнических коэффициентов для температур прокатки 1250-800 °С

А 2 -истинная теплоемкость

В 2 -плотность

С 2 -теплопроводность

Для температур 900 °С-500 °С при охлаждении полос на отводящем рольганге, диапазоны (900-725) °С

А 2 -истинная теплоемкость

В 2 -плотность

С 2 -теплопроводность

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:

После распределения обжатий по клетям и принятия табличных значений скоростей прокатки производится проверочный расчет по загрузке клетей, температуре конца прокатки и температурному клину (t пк -t зк). 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=a O +a 1 (t j /1000)+a 2 (t j /1000)+а З (t j /1000) (54)

И упрощенного вида при а З =0 и а 2 =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
ИТОГООпределяем производственную программу на указанный период времени. Таблица 4 - Производственная программа стана 2500 на июль 2008г. Наименование показателей Единицы измерения Показатели Баланс времени: Календарное время Номинальное время Число смен в сутки Всего смен работы Номинальное время в смену Номинальное время Текущий простой к номинальному времени Текущие простои Фактическое время Производительность: В фактич. час (А ср) В смену В сутки В месяц (квартал) 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 Наименование показателей Единица измерения До внедрения После внедрения Среднечасовая производительность Годовой фонд времени Годовая производительность Списочный штат Расход металла Себестоимость 1т проката Производительность труда Капитальные затраты Определяем среднечасовую производительность по «узкому» месту до и после реконструкции (А ср1) и (А ср2), затем годовую производительность стана. А Г1 = А ср1 Т ф; (63) А Г1 =646,8 7080=4579344 т; А Г2 = А ср2 Т ф; (64) А Г2 =706,8 7080=5004144 т. Годовой прирост производства составит ΔА Г2 =А Г2 -А Г1 ; (65) ΔА Г2 =5004144-4579344=424800 т. Рассчитываем капитальные вложения: К=К 0 (1+К Т +К ф +К М) П, (66) где К 0 - первоначальная стоимость машин; К Т - коэффициент учитывающий транспортно-заготовительные расходы (принимается 0,05-0,08); К Ф - учитывающий сооружения фундамента (принимается 0,03-0,06); К М - 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 Р а =К 0 Н/100, руб, (67) где К 0 - первоначальная стоимость машины; Н - норма амортизации для данного вида основных фондов, % Р а =120,8 12/100=14,4 млн.руб. б) расходы на текущий ремонт и содержание основных средств Р Т =К 0 3,5/100; (68) Р Т =120,8 3,5/100=4,2 млн.руб. Тогда текущие расходы на дополнительное оборудование: P i =Р а +Р Т; (69) P i =14,4+4,2=18,2 млн.руб. В результате внедрения мероприятия увеличивается производительность стана, значит, определяем годовую экономию на условно-постоянных расходах: Э i =П ΔА Г, (70) где П - постоянные расходы в себестоимости проката 1 тонны, руб/т; ΔА Г - 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 Энергетические затраты: 2 Эл. энергия 3 Вода техническая 5 Вспомогательные материалы 6 Основные з/платы пр.раб. 7 Дополнительная з/плата 8 Отчисления на соц.страх 9 Сменное оборудование в т. ч. валки 10 Текущий ремонт 11 Амортизация осн.средств 12 Работа транспортных цехов 13 Прочие расходы по цеху 14 Общезаводские расходы Э i =169,7 424800=72,1 млн.руб. Находим общую экономию от внедрения мероприятия: Э общ =Э i -P i , (71) где Э i складывается из отдельных экономий, полученных за счет различных факторов; P i - дополнительные расходы, которые могут появиться. Э общ =72,1-18,2=53,9 млн.руб. Определяем как изменится себестоимость 1 тонны после внедрения мероприятия: С 2 =(С 1 А Г1 Э общ)/А Г2 , руб/т, (72) где С 1 и С 2 - себестоимость 1 тонны проката до и после внедрения, руб; А Г1 и А Г2 -годовой объем производства до и после внедрения, т; Э общ - общая годовая экономия от внедрения мероприятия, руб; Таблица 13 - Калькуляция себестоимости 1 тонны проката Наименование статей На одну тонну Количество 1 Полуфабрикаты 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 Производственная себестоимость С 2 =(9154,5 4579344-53,9)/5004144=8377,37 руб/т. Так как мероприятие требует капитальных затрат, то определяем: а) годовой экономический эффект: Э ф =Э общ -Е Н К, руб, (73) где Е Н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный 0,16. Э ф =53,9-0,16 120,8=34,6. б) экономическая эффективность капитальных вложений: Е= Э общ /К; (74) Е=53,9/120,8=0,44. Е сравнивается с Е Н и делается вывод о эффективности мероприятия. В нашем случае Е>Е Н, то следовательно внедряемое мероприятие экономически эффективно. в) срок окупаемости затрат: Т=К/Э общ, 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

1.1 Непрерывный стан 2500 Магнитогорского металлургического комбината

Цех введен в эксплуатацию в 1968 г. Оборудование стана расположено в семи пролетах (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема основного технологического оборудования стана 2500 Магнитогорского металлургического комбината:

I - пролет склада горячекатаных рулонов, II - пролет НТА, III - пролет стана, IV - пролет колпаковых печей; 1 - конвейер передаточный горячекатаных рулонов, 2 - мостовые краны, 3 - непрерывно-травильные агрегаты, 4 - агрегат поперечной резки горячекатаных рулонов, 5 - рабочая линия стана, 6 - дрессировочный стан, 7 - дрессировочный стан 1700, 8 и 9 - агрегаты продольной и поперечной резки, 10 - колпаковые печи.

Стан предназначен для прокатки в холодном состоянии полос сечением (0,6-2,5) х (1250-2350) мм в? 30-т рулон внутренним диаметром 800 мм, наружным? 1950 мм из сталей 08Ю, 08кп, 08пс (ГОСТ 9045-80), сталей 08 - 25 всех степеней раскисления с химическим составом по ГОСТ 1050-74 и Ст0 - Ст3 кипящей, полуспокойной и спокойной (ГОСТ 380-71).

Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода промышленного предприятия

№ п/п Наименование 1 Водоприемники 2 Самотечные линии 3 Береговой колодец 4 Насосная станция 1-го подъема 5 Очистные сооружения 6 Резервуар чистой воды 7 Насосная станция II-го...

Использование систем и средств автоматизации технологических объектов на предприятии ОАО "ММК"

Производство на ММК начинается с рудообогатительной фабрики (переработка руды) и аглофабрики (получение агломерата путем мелкого окускования рудного материала, который необходим для выплавки чугуна). Далее идет коксохимическое производство...

Комплекс механического оборудования агломерационного производства

1. В качестве железосодержащих добавок используют: - колошниковую пыль из доменных цехов; - обожженную окалину ПГП, КЦ-1...

Модернизация системы автоматического управления и узла дозирования флокулянта, разработка конструкции узла измерения расхода флокулянта

Биологические очистные сооружения ОАО «Светогорск» представляют собой классическую схему (рисунок 2.1.1) с использованием первичных отстойников, аэротенков с активным илом с последующим илоразделением на вторичных отстойниках...

Применение технологии вакуумной сушки поверхности холоднокатаной полосы для очистки от смазочно-охлаждающих жидкостей в условиях стана 2500 ЛПЦ-5 ОАО "ММК"

I - отделение отжига, II - пролет стана, III - машинный зал, IV - склад готовой продукции; 1 - мостовые краны, 2 - отжигательные печи, 3 - кантователи, 4 - агрегат электролитической очистки, 5 - разматыватель, 6 - линия стана, 7 - моталка, 8 - агрегат резки...

Разработка технологического процесса для производства листа методом холодной прокатки

Стан, введенный в эксплуатацию в 1956 г., расположен в восьми пролетах (рис.1) общей шириной 195 м, длиной 456 м. I - отделение отжига, II - пролет стана, III - машинный зал, IV - склад готовой продукции; 1 - мостовые краны, 2 - отжигательные печи, 3 - кантователи...

Таблица 2 Характеристики насоса НМ 2500-230 при работе на воде Q H з N 300 250 0,28 820 500 248 0,4 850 700 246 0,51 900 900 244 0,61 1000 1100 240 0,7 1050 1300 238 0,77 1100 1500 235 0,81 1200 1700 230 0...

Расчет и регулирование режимов работы центробежного насоса

Таблица 4- Характеристики насоса НПВ 2500-80 при работе на воде Q H з N 300 80 0,22 300 500 80 0,35 320 700 78 0,48 350 900 78 0,52 380 1100 77 0,65 400 1300 75 0,7 430 1500 72 0,75 450 1700 68 0...

Регулирование толщины и натяжения полосы во входной зоне стана

Для измерения натяжения полосы в каждом межклетевом промежутке на стане 2500 холодной прокатки установлен однороликовый измеритель натяжения, в котором используется магнитоанизотропный датчик давления ДМ-5806 конструкции ВНИИАЧермета...

Система добычи, подготовки и обогащения сырья черной и цветной металлургии

Кроме товарной продукции, получающейся при переработке руд цветных металлов, на предприятиях цветной металлургии получают многочисленные отходы и полупродукты металлургического производства. К ним относятся шлаки, пыли, газы...

Станы холодной прокатки

Первая очередь цеха холодной прокатки введена в эксплуатацию в 1963 г., оборудование стана расположено в 12 пролетах (Рисунок 2). Рисунок 2...

Станы холодной прокатки

Из рассмотренных станов наиболее подходящим является Непрерывный стан 2030 Непрерывный пятиклетевой стан холодной прокатки 2030 предназначен для прокатки полос толщиной 0,35-2,0 мм при бесконечном режиме и 0,35-3...

Структура современного металлургического производства и его продукция. Способы фрезерования и типы используемых фрез

Черные металлы применяются в различных областях промышленности: тяжелое машиностроение, станкостроение, судостроение, автомобилестроение, авиационная промышленность, электроника, радиотехника, промышленное и гражданское строительство...

Цеха металлургического комбината им. Ильича

Все металлургические заводы подразделяются: с полным (или законченным) циклом производства и заводы с неполным металлургическим циклом. ММК им. Ильича - завод с законченным металлургическим циклом...