Для получения горячекатаной полосы выбираем следующую схему технологического производства.

Нагрев слитков перед горячей прокаткой производят в методических нагревательных печах толкательного типа. Слитки должны соответствовать требованиям ГОСТ. Перед началом загрузки слитков, печь следует разогреть до нижнего предела рабочих температур.

Затем слиток отправляется на прокатку. Прокатка осуществляется на реверсивном стане ДУО-850.

Фрезерование полос осуществляется на линии двухстороннего фрезерования. Линия фрезерования рулонов предназначена для двухстороннего фрезерования полос в рулонах. Фрезерованию подлежат полосы из меди, медно-цинковых, медно-никелевых сплавов, бронзы. Качество заготовки (геометрические параметры, технические требования к поверхности, механические свойства горячекатаных полос, телескопичность намотки и т.д.) регламентировано. Каждый рулон заготовки должен иметь маркировку, содержащую: марка сплава; размер (номинальная толщина); номер партии; назначение. Маркировка должна быть нанесена мелом, маркером, специальным карандашом или чернилами на наружном витке рулона. Работа линии двухстороннего фрезерования периодическая (порулонная).

Далее заготовка поступает на травление. Операция травления проводится на машине струйного травления (МСТ), которая предназначена для травления горячекатаных полос из цветных металлов и сплавов в водном растворе серной кислоты.

Травильная машина предназначена для травления горячекатаных полос в рулонах из сплавов на медной основе и меди. Способ травления - полунепрерывный. Прокатанные на стане 850 рулоны по отводящему рольгангу поступают к машине струйного травления. Рулоны устанавливают на рольганг-накопитель при помощи мостового крана. Затем в разгибочном устройстве разгибают передний конец рулона, который задают в травильную машину. Оставшуюся часть рулона зажимают прижимными кулаками. Развернутый рулон проходит через травильную ванну. В ванне под воздействием кислоты растворяется и частично сбивается окалина с верхней и нижней сторон полосы. Избыток кислоты удаляется с поверхности полосы двумя отжимными роликами. Концентрация раствора серной кислоты в травильной ванне поддерживается в пределах 5-15% для травления заготовки, предназначенной для последующей обработки на линии рулонного фрезерования; при изготовлении проката из нефрезерованной заготовки (в случае аварийного выхода из строя ЛРФ, по производственной необходимости и т.д.) травление должно производиться травильным раствором 18-25% концентрации. Протравленная полоса проходит через холодную промывную ванну и чистильно-щёточную машину, где удаляется при помощи металлических или капроновых щёток окалина и смываются холодной водой под давлением остатки кислоты. Затем полоса подогревается в горячей промывной ванне и обдувается горячим воздухом в сушильной установке до полного высыхания. Перед сверткой полоса проходит для окончательной очистки поверхности между парой капроновых щёток. Сухая чистая полоса свертывается на сверточной машине в рулон с внутренним диаметром 500-550 мм, который выталкивается на отводящий рольганг.

Склад является точкой сбора готовой продукции (рулонов), откуда происходит ее отгрузка потребителю.

1.4 Выбор типа оборудования и его основных параметров

Алгоритм расчёта энергосиловых параметров прокатки является центральной частью всей работы (расчет ведется по методике Кучеряева Б.В.). В данном расчёте рассчитываются значения следующих параметров: контактного касательного напряжения, угла захвата металла валком, степени деформации металла, силы прокатки и момента прокатки. Исходными данными для расчёта являются: диаметр валка стана, начальная толщина заготовки, конечная толщина листа после прокатки, ширина листа. Расчёты велись по следующей схеме.

Найдём по порядку все нужные параметры прокатки: степень деформации, угол захвата, силу прокатки, момент прокатки.

Расчёт степени деформации

Находим абсолютное обжатие и степень деформации.

Расчёт угла захвата

Находи радиус валка, разделив диаметр валка на 2. Используя вычисленные значения абсолютного обжатия и радиуса валка, можно найти значение длины геометрического очага деформации lд.

Находим

Следовательно, можем найти угол захвата

Найдем коэффициенты трения

- коэффициент трения по напряжению пластического сдвига

,

где m - фактор очага деформации

- коэффициент трения по нормальному давлению

Рассчитаем нейтральный угол

, где

Таким образом нейтральный угол

Рассчитаем предел текучести и контактное касательное напряжение

Для определения предела текучести нам необходимо найти .

, где

коэффициенты определяем по графикам из приложения 2 и 3. Значением предела текучести является среднее геометрическое .

Определяем напряжение пластического сдвига

Рассчитаем момент и усилие прокатки

где - момент прокатки, МН·м;

- нейтральный угол, рад.;

- средняя ширина проката, м;

- усилие прокатки, МН.

Рассчитаем скорость прокатки

где - средняя скорость деформации, с^-1;

- линейная скорость полосы на входе в очаг деформации, м/с (для горячей прокатки 1 м/с)

2.2 Параметры прокатки

3. Экономическая часть

Расчет производительности основного агрегата

Часовая производительность определяется по формуле:

где

G - масса исходной заготовки, т;

k_и - коэффициент использования стана (принимаем равным 0,85);

T_p - ритм прокатки, мин.;

k_м - коэффициент расхода металла (принимаем 1,03)

Ритм прокатки T_p=?t_м + t_ож, где

?t_м - машинное время при прокатке (в нашем случае составляет 4 мин.);

t_ож - время ожидания (принимаем 1,5 мин.).

Таким образом, T_p=4+1,5=5,5 мин.

Масса исходной заготовки составляет 1,7 т.

Часовая производительность составляет:

Годовая производительность стана определяется умножением часовой производительности на число рабочих часов в году. Для современных реверсивных станов (выбранный стан является реверсивным) число рабочих часов в году составляет 7500-7800 часов. Примем количество рабочих часов в году 7600. Тогда годовая производительность составит:

3.2 Качество

Под качеством продукции в виде листов, полос, лент понимают совокупность свойств или характеристик, обуславливающих ее пригодность удовлетворить определенные потребности в соответствии с ее назначением. Характеристики качества проката объединяют механические свойства, состояние поверхности точность геометрических размеров и форму проката.

Для каждой группы металлов есть основные и вспомогательные характеристики качества, так как отсутствует единый универсальный критерий качества металлопродукции. Сравнительная оценка качества металла проводится по совокупности основных характеристик при условии, что вспомогательные находятся в допустимых для данного назначения пределах.

Качество проката во многом определяется качеством исходного металла, его физико-химическими характеристиками, процессом литья слитков или заготовок и т.п. Некачественное состояние поверхности слитков и заготовок приводит к неудовлетворительному состоянию поверхности готовых полос (закаты, плены, разрывы, неметаллические включения и т.п.). Нарушения формы проката при чистовой прокатке более явные, чем на стадии предыдущей обработки. Безусловно, что получение продукции высокого качества сопряжено с увеличением трудоемкости процесса прокатки и с некоторым ухудшением показателей производительности производства. Поэтому характеристики качества продукции следует рассматривать в комплексе с технико-экономическими показателями производства (производительность, сортамент, капитальные затраты, себестоимость продукции и т.п.).

Допускаемые отклонения по толщине холоднокатаных листов, полос и лент обычно находятся в пределах ±10% номинальной толщины. С увеличением ширины проката и уменьшением его толщины поле допусков имеет более узкие пределы.

Важным направлением повышения качества продукции является его термическое упрочнение, которое позволяет при потреблении экономить 15-40% металла, улучшает его последующую обрабатываемость, повышает сопротивление истиранию, коррозии.

Мероприятия по улучшению качества проката связаны с увеличением эксплуатационных затрат при его производстве и дополнительными капиталовложениями.

Заключение