Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание кафедры

Разработать технологию производства холоднокатаного проката низкоуглеродистой качественной стали с непрерывных линий, марки 08Ю, сечением 0,7?1500 мм в цехе со станом "1700" в условиях ОАО "Северсталь".

Введение

ОАО "Северсталь" - крупнейший производитель холоднокатаного проката, выпускаемая на современном высокопроизводительном оборудовании. Также Череповецкий металлургический комбинат, является одним из крупнейших поставщиков стали для автопроизводителей. Основной маркой стали для автолиста, является холоднокатаная низкоуглеродистая качественная сталь 08Ю, применяемая для холодной штамповки деталей кузова автомобиля.

Данная марка стали имеет сложную технологию производства и поэтому требует применения высокотехнологичного оборудования.

Характеристика расчетного профиля и прокатного цеха

Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали, марки 08Ю толщиной до 2,5 мм, предназначенный для холодной штамповки. Регламентируется ГОСТом 9045-93 и имеет следующие показатели назначения:

Марко-размер сталь 08Ю 0,7?1500 мм.

по качеству отделки поверхности - I группа (особо высокая отделка)

способность к вытяжке - ВОСВ-Т (весьма особа сложная)

характер кромки -О (обрезная)

точность - А (повышенная точность)

Поверхность проката должна быть без плен, сквозных разрывов, пузырей-вздутий, раскатанных пузырей, пятен слипания сварки, порезов, надрывов, вкатанной окалины, перетравов, недотравов, полос нагартовки, вкатанных металлических и инородных частиц.

Расслоения не допускаются.

Сортамент проката стали 08Ю должен соответствовать требованиям ГОСТ 19904 - 90.

Предельные отклонения по толщине проката не должны превышать -/+ 0,06 мм.

Предельные отклонения по ширине проката с обрезной кромкой не должны превышать +5 мм, при повышенной точности.

Предельные отклонения по длине листов не должны превышать +5 мм, при повышенной точности.

прокат холоднокатаный сталь кузов

Табл.1. Нормируемые характеристики.

Категория проката	Нормируемые характеристики	Способность к вытяжке	Толщина проката
	Предел текучести	Временное сопротивление	Относительное удлинение	Твердость	Глубина сферической лунки
5	+	+	+	+	+	ВОСВ	До 2,0

Табл.2. Химический состав стали 08Ю

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	углерода	марганца	серы	фосфора	кремния	алюминия
	не более
08Ю	0,07	0,35	0,03	0,02	0,03	0,02-0,07

Табл.3. Механические свойства

Способность к вытяжке	Предел текучести ,Н/мм2, не более	Временное сопротивление разрыву , Н/мм2 (кгс/мм2)	Относительное удлинение, %, не менее, при толщине проката	Твердость, не более, HRВ
ВОСВ-Т	175	250-320	250-320	43
	-18	(26-33)	(26-33)

Технологические схемы производства в цехе

Общая схема технологического производства в цехе со станом "1700" в условиях ОАО "Северсталь". Технологическая схема производства холоднокатаной низкоуглеродистой качественной стали с непрерывных линий 08Ю для холодной штамповки.

Характеристика основного оборудования по отделениям цеха.

Травильное отделение

Перед прокаткой горячекатаные рулоны проходят травление на непрерывно-травильных агрегатах (НТА). Травлению подвергаются стали - углеродистые обыкновенного качества, качественные углеродистые, конструкционные. Для травления применяется соляно-кислотный раствор;

Линия НТА рассчитана на полосы шириной 700-1550 мм, толщиной 1,2-6,0 мм при внутреннем диаметре рулона 600 мм, наружном диаметре 1300-2200 мм, массе рулона 7,5 т, после выхода из НТА - до 30 т.

Основные узлы НТА: окалиноломатель, листопрокатная 9-роликовая машина, стыкосварочная машина, дрессировочная клеть дуо 1700, индукционный нагреватель, ванны каскадного травления, ванна холодной и горячей промывки, сушильное устройство, тянущие ролики с промасливающим устройством, ножницы дисковые с кромкокрошытелем, промасливающая машина, сверточная машина и уборочная часть НТА со сталкивателем рулонов.

Скорость движения полосы регулируется в пределах: при задаче рулонов 90- 350 м/мин, при прохождении полосы через ванны 30-250 м/мин, при смотке полосы 30-300 м/мин.

Травильное отделение, состоящее из двух НТА и склада горячекатаных рулонов, обслуживают пять мостовых кранов грузоподъёмностью: Три по 50/10 т и два по 30/5т. 0т НТА рулоны передаются отводящим транспортером со скоростью 0,15 м/сек и мостовыми кранами с помощью специальной скобы убираются на склад, травления рулонов. Производительность одной линии НТА 100-130 т/ч. Склад травленых рулонов обслуживают три мостовых крана грузоподъемностью: один 50/10 г и два 4го 50 т.

Со склада рулоны, подаются ценным транспортером к поворотному столу стана. Скорость перемещения цепи транспортера.

Прокатное отделение

Прокатка осуществляется на четырехклетевом стане "1700" холодной прокатки. Назначение - непрерывная холодная прокатка в автоматическом и ручном режиме.

Характеристика стана:

Табл.4. Характеристика стана

Размеры исходной полосы, мм	толщина	1,8 - 5,0
	ширина	700 - 1550
Диаметр рулона, мм	внутренний	600
	наружный	До 2200
Диаметры валков, мм	рабочих	500
	опорных	1300
Толщина полосы после прокатки, мм		0,4-2,0
Вес рулона, т		До 30
Длина бочки валков, мм		1700
Расстояние по осям станин, мм		2660
Скорость прокатки на выходе из 4-й клети, м/сек		До 25
Давление металла на валки при прокатке, тс		До 1800

Приводы рабочих валков всех клетей стана индивидуальные, от электродвигателей через редукторы. Данные двигателей представлены в табл.5. Моталка имеет безредукторный привод от электродвигателя мощностью N=3х1000=3000 кВт. Процесс прокатки производится с эмульсией или технологической смазкой, для чего стан оснащен эмульсионной системой с подачей эмульсии с температурой 30-35^о С и давлением 6,7 атм. на первые три клети и 9,4 атм. на 4-ю клеть. Производительность насосов для подачи эмульсии в минуту: на 1-ю клеть 5000 л, на 2-ю 7000 л, на 3-ю 8000 л и на 4-ю 10000 л.. Эмульсионные системы, предназначенные для подачи эмульсии к стану, очистки отработанной эмульсии и ее охлаждения, а также для приготовления нового состава взамен отработанного, расположены в подвальном помещении площадью 23х21 м и заглублены на 10м. Стан оснащен также системой технологической смазки, которая обеспечивает подачу смеси пальмового масла (или его заменителя) с водой в отношении 1:4 на полосу под давлением 2-3 кгс/см². При подаче технологической смазки на полосу для охлаждения валков и полосы подается фильтрованная вода от специальной насосной установки. При работе стана на технологической смазке эмульсионная система не работает, а отработанная смесь технологической смазки и воды сливается в специальные емкости, из которых подается на очистку и восстановление. Проектная годовая производительность 1300000 т.

Табл.5. Данные о двигателях

Оборудование	Число двигателей	Мощность, кВт	Скорость, мин-1	Передаточное число редуктора
Разматыватель барабанный Клеть: №1 №2 №3 №4 Моталка	1 2 4 4 4 3	600 2400 2400 2400 2400 1000	125/500 120/240 200/400 256/500 330/600 210/800	1,0 0,627 0,627 0,622 0,622 1,0

Термическое отделение

Холодная прокатка сопровождается значительным наклепом металла. Для устранения наклепа и получения необходимой структуры и свойств холоднокатаный лист отжигают. Отжиг осуществляется в колпаковых печах.

Колпаковые печи.

С целью снятия внутренних напряжений, образовавшихся в процессе холодной прокатки, холоднокатаные полосы подвергаются рекристаллизационному отжигу. Последний производится в колпаковых печах при температуре 650 - 730 ^oC в среде защитного газа (азота 95 - 97 % и водорода 5- 3 %), что предохраняет металл от окисления.

Дрессировочный стан "1700".

Современные дрессировочные станы характеризуются, прежде всего, высоким уровнем автоматизации и механизации. Клети дрессировочных станов оснащаются гидравлическими нажимными устройствами, а также гидравлическими устройствами изгиба валков для получения планшетной полосы. Клети стана снабжаются устройствами для полировки валков во время работы стана, устройствами для автоматической перевалки валков.

Требования к качеству полос по геометрии, к качеству рулонов, поступающих на дрессировку, совпадают с требованиями к ним на входе в непрерывный четырехклетевой стан.

Характеристики дрессирововчного стана приведены в таблице 6.

Табл.6. Характеристики дрессировочного стана

Размеры дрессируемых полос, мм	толщина	0,4-2,0
	ширина	700 - 1550
Диаметр рулона, мм	внутренний	600
	наружный	До 2200
Диаметры валков, мм	рабочих	500
	опорных	1300
Натяжение полосы, тс	на разматывателе	До 3
	на моталке	До 6
Диаметр натяжных роликов, мм		500
Вес рулона, т		До 30
Длина бочки валков, мм		1700
Скорость дрессировки полос, м/сек		До 25
Давление металла на валки при дрессировке, тс		До 750

Механизмы стана имеют приводы от электродвигателей без редукторов (за исключением привода разматывателя, имеющего редуктор с передаточным числом 1,58). Данные электродвигателей приведены в табл. В табл. 7 принято: N- номинальная мощность, n - скорость вращения электродвигателя.

Табл.7. Характеристика электродвигателя дрессировочного стана "1700"

Наименование	N, кВт	n, об/мин
Разматыватель	660	450/1250
Натяжные устройства перед и за станом (на каждый ролик)	180	750/1000
Рабочая клеть (на каждый валок)	660	450/1200
Моталка	2х1000	330/800

Дрессировка полос производится с натяжением, обжатие составляет от 0,5 до 5%.

Вес оборудования стана (без сменных комплектов) 1020 т, производительность стана - до 900 000 т в год.

Отделение покрытий.

Агрегат горячего цинкования.

Способ цинкования - химический, в цинковом растворе.

Метод цинкования - погружение.

Характеристика покрытий:

- цинковое (99,76 % Zn и 0,25 % Al) 57 - 415 г/м² на сторону;

– цинково-алюминиевое (до 7 % Al, остальное Zn) 57 - 415 г/м² на сторону;

– железоцинковый сплав - до 150 г/м² на сторону.

Основные данные агрегата:

Размеры покрываемых полос, мм:

– толщина……………………………………………………..0,35 - 2,5;

– ширина…………………………………………………….900 - 1850;

Диаметр рулонов, мм:

– внутренний ………………………………….….……600;

– наружный (на входе)……………………………………1200 - 2200;

– наружный (на выходе)……………………………………900 - 2200;

Масса рулона, т……………………………………………….до 45;

Скорость покрытия, м/с:

– в головной части.………………………………………….0,5 - 4,33;

– в средней части…………………………………………….0,5 - 3,33;

– в хвостовой части………………………………………….0,5 - 4,33;

Емкость петлевого накопителя, м:

– на входе…………………………………………………380;

– на выходе………………………………………………………….260.

Агрегат полимерных покрытий.

Основные данные агрегата:

– ширина полос, мм..……..………………………………..800 - 1500;

– толщина полос, мм…………………………………………0,3 - 1,5;

– вес рулона, т……………………………………………………до 15;

Скорость полосы, м/мин:

– во входной части…………………………………………..10 - 62,5;

– в средней части………………………………………………10 - 50;

– в выходной части…………..………………………………10 - 62,5;

Производительность тыс. т/год……………………….……..100 - 120.

В сушилке интенсивно испаряется из краски растворитель, который образует с воздухом взрывоопасную смесь. Поэтому количество воздуха должно определяться из условий безопасной эксплуатации, а отводимый из сушилки газ необходимо либо очищать от растворителя, либо сжигать, рационально используя выделяющуюся энергию.

Состав оборудования: разматыватели, ножницы, сварочная машина, входной накопитель, секция подготовки (очистки) поверхности, блоки окраски и следующие за ними сушилки, входной накопитель, ножницы, моталки.

Отделение листоотделки.

Агрегат продольной резки полос.

Для роспуска холоднокатаной полосы на узкие ленты применяются агрегаты продольной резки (АПРП).

Состав оборудования АПРП: разматыватель, магнитный отгибатель конца полосы, гильотинные ножницы, конрольно-маркировочный стол, промасливающее устройство, дисковые многопарные ножницы, бракомоталка, передвижные ролики захвата, подъемный ролик с разделительными кольцами, моталка.

Характеристика агрегата:

параметры исходных рулонов:

– толщина полосы, мм…………………………………...0,4 - 2,0;

– ширина полосы, мм………………………………….750 -1550;

– масса, т………………………………………………..……до 30;

параметры готовых узких рулонов:

– ширина ленты, мм….……………………………...……20 - 40;

– ширина полосы, мм…………………………………..400 - 600;

– наружный диаметр, мм………………………………...до 1600;

– внутренний диаметр, мм……………………………………600;

– масса, т…………………………………………………...…до10;

скорость полосы в агрегате, м/с………….……………..…1,5 - 7;

натяжение полосы, кН………………………………………5 - 25;

производительность агрегата, т/ч……………………..…..20 - 40.

Для качественной смотки применяют заднее натяжение перед моталкой, создаваемое подающими роликами и тормозными накладками. На выходе агрегата продольной резки полос установлено устройство для упаковки рулонов узкой ленты. Заметное влияние на производительность агрегата оказывает необходимость контроля качества параметра, который требуется заказчику продукции. Зависимость производительности АПРП от контролируемого параметра качества полосы представлена в табл.

Таблица Зависимость производительности АПРП от контролируемого параметра качества полосы

Толщина полосы, мм	Контролируемый Параметр	Средство контроля качества	Скорость резки, м/с
1,5	толщина	толщиномер	4
1,5	Поверхность полосы	визуально	1 - 2

Агрегат поперечной резки полос. Готовая холоднокатаная продукция (с покрытием или без покрытия) отправляется потребителю в листах или рулонах различных размеров.

Для резки полосы в соответствии с заказами в цехе устанавливают

следующие агрегаты:

1) поперечной резки полосы на листы мерной длины (АПР);

2) продольной резки (роспуска) широкой полосы на более узкие полосы (ленты), сматываемые в рулон (АПрР);

3) комбинированные для поперечной и продольной резки. Рассмотрим устройство и работу этих агрегатов на конкретных примерах.

Агрегат поперечной резки 0,6-2,0Х1850 мм конструкции УЗТМ (рис.) предназначен для резки рулонной полосы на листы мерной длины рулона до 30 т, наружный диаметр до 2200 мм, внутренний диаметр 600 мм, толщина полосы 0,6-2,0 мм, ширина 750-1850 мм. Размеры листов: ширина 700-1800 мм, длина 1000-6000 мм с интервалом 3-16 мм. Скорость движения полосы в агрегате 1-6 м/с, масса пакета листов 10 т, предел текучести материала холоднокатаных полос из углеродистой стали до 900 МПа.

При помощи цепного транспортера рулоны подаются к агрегату по оси разматывателя. Очередной рулон при помощи передвижного подъемного гидравлического стола 1 надвигается на консольный барабан разматывателя 2, последний автоматически расклинивается (увеличивается его диаметр) и поворачивается в положение, необходимое для отгибания переднего конца полосы магнитным отгибателем 3, при этом ролик 4 опускается.

Рис.1. Агрегат поперечной резки тонкой рулонной полосы

Передний неровный конец полосы (длиной 1-2 м) отрезается гидравлическими гильотинными ножницами 5, подается роликами 6 на наклонный стол 7 и сбрасывается в боковой короб для обрези. Для создания натяжения полосы разматыватель работает в генераторном режиме. Протягивание полосы на этом участке осуществляют передние тянущие ролики правильной машины 8 для грубой правки полосы.

После тянущих валков установлены дисковые ножницы 9 обрезающие кромку и сматывающие ее в тугие мотки бракомоталкой 10. Окончательная правка полосы осуществляется второй правильной машиной 12, после чего полоса разрезается на листы мерной длины летучими барабанными ножницами 13. Петлевые столы 7 и 11 предназначены для обеспечения возможности выравнивания скорости дисковых ножниц со скоростью обеих правильных машин.

Пакетирующее устройство состоит из трех секций: первая 16 предназначена для бракованных литой, а остальные две 18-для годных. Листы направляются на пакетирующие столы распределительными ленточными транспортерами 14 и 15. Над нижней ветвью этих транспортеров установлены переключающие электромагниты. Переключение этих магнитов осуществляется от импульса приборов 20 контроля качества поверхности полосы, расположенных перед второй правильной машиной. Перед поступлением на пакетирующие столы годные листы промасливаются в устройстве.

При опускании стола поддон с пакетом листов устанавливается на тележку, выкатывается в боковую сторону, взвешивается на весах и краном переносится на склад.

Агрегат характеризуются высокой производительностью (30-50 т/ч), и большинство операций на нем выполняется автоматически.

Агрегаты поперечной резки (АПР) предназначены для правки рулонной полосы, поштучной резки на листы определенной длины сортировки (разбраковки) листов по качеству поверхности и укладки листов в стопы (1-й, 2-й сорт и брак). Обычно на одном агрегате осуществляют поперечную резку рулонной полосы шириной: 1000-1850 мм, толщина которой находится в пределах 1:3- 1: 4 отрезаемых мерных листов 0,5-2, с пределом прочности листов до 700 МПа, скорость движения полосы в агрегатах резки 2-8 м/с.

Производительность агрегата определяется скоростью движения полосы в агрегате; на практике установлено, что с увеличением скорости полосы ухудшается качество правки полосы в роликовой правильной машине н затрудняется дефектоскопия листов в потоке (по планшетности и поверхностным дефектам) визуальным способом при скорости свыше 2 м/с.

В новых агрегатах поперечной резки тонкой холоднокатаной полосы в зависимости от требуемой скорости резки рулонной полосы применяют: барабанные летучие ножницы при скорости 2-6 м/с; качающиеся летучие ножницы при скорости 0,5-2 м/с;

В приводе барабанных и качающихся летучих ножниц имеются: бесступенчатые вариаторы скорости ножниц для возможности регулирования на ходу требуемой мерной длины листов; специальные устройства (с эллиптическими шестернями в барабанных ножницах или эксцентриково-шатунные в качающихся ножницах) для синхронизации скорости ножей со скоростью полосы в момент резания.

Характеристика агрегата:

параметры исходных рулонов:

– толщина полосы, мм…………………………………...0,6 - 2,0;

– ширина полосы, мм………………………………….750 -1850;

– внутренний диаметр, мм……………………………………600;

– наружный диаметр, т…………………………………...до 2200;

– масса, т………………………………………………..……до 30;

размеры листов:

– ширина, мм…………………….…………………….700 - 1800;

– длина, мм……………………………………...……1000 - 6000;

– масса пакета листов, т………………………………..……до 10;

скорость полосы в агрегате, м/с………….………………..…1 - 6;

производительность агрегата, т/ч……………………..…..30 - 50.

Размещено на Allbest.ru