Полупродукт прокатного производства. Виды полупродукта. Технология, схема, сортамент и назначение продукции обжимного стана 950/900

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра обработки металлов давлением

РЕФЕРАТ

Полупродукт прокатного производства. Виды полупродукта. Технология, схема, сортамент и назначение продукции обжимного стана 950/900

Выполнил:

Студент Христенко М.

Проверил:

Доцент Капланова Е.В.

Мариуполь 2012

Содержание

Введение

1. Полупродукт прокатного производства

2. Обжимно-заготовочный стан 950/900

2.1 Подготовка металла к прокатке

2.2 Оборудование стана и технологический процесс прокатки

3. Оборудование участков и технология резки, охлаждения, уборки проката

Заключение

Введение

Основные цехи современного металлургического завода с полным металлургическим циклом - этодоменный, сталеплавильный и прокатный. Схема расположения основных цехов современного металлургического завода предусматривает движение потока металла только в одном направлении, начиная от доменного цеха и кончая складами готовой продукции прокатных цехов.

Через прокатные цехи проходит почти вся сталь, выплавляемая в сталеплавильных цехах, и только небольшое ее количество - через литейные и кузнечные цехи. Технологический процесс получения готового проката является завершающей стадией металлургического производства. Для прокатки металла в прокатных цехах металлургических заводов устанавливают станы различного типа и назначения.

Исходный материал для прокатного производства - слитки и литые заготовки; они имеют поперечное сечение квадратной или прямоугольной формы, в некоторых случаях - круглой (при производстве труб, колес и бандажей).

Готовую продукцию завода составляет прокат различного сортамента и назначения. Технологический процесс прокатки на современном металлургическом заводе состоит из прокатки слитков в полупродукт и полупродукта в готовый прокат. В зависимости от назначения прокатные станы подразделяют на станы для производства полупродукта и станы для производства готового проката.

1. Полупродукт прокатного производства

металлургический прокат обжимной стан

Крупные заготовки - блюмы и слябы - являются полупродуктом, предназначенным для дальнейшей прокатки на различных станах. Заготовки квадратного или близкого к нему сечения, прокатываемые на блюмингах, называются блюмами. Наибольшее сечение блюмов 450X450 мм, наименьшее 140X140 мм. В основном эти блюмы применяются в качестве исходного материала на крупносортных станах для прокатки крупных профилей сортовой стали и на заготовочных станах для прокатки заготовок требуемых размеров.

В отдельных случаях на блюминге прокатывают фасонные заготовки для крупных балок, швеллеров и других фасонных профилей. Заготовки прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине равным примерно 3-12, называют слябами и прокатывают их на слябингах и блюмингах.

Необходимый сортамент слябов определяется сортаментом листовых станов, где их применяют в качестве исходного материала для горячей прокатке листовой стали. Наибольшая толщина сляба достигает 350 мм, а наибольшая ширина 2300 мм.

2. Обжимно - заготовочный стан 950/900

Обжимно - заготовочный стан 950/900 (на примере Донецкого металлургического завода им. В. И. Ленина) предназначен для прокатки слитков в заготовки: квадратные со стороной 100-245 мм, круглые диаметром 140-180 мм; слябы сечением (120200)X(600900) мм для сортовых станов 400, 350, 250 и 300, листового стана 2300 этого завода, а так же для прокатки товарной продукции. Проектная производительность стана 960 тыс. т в год.

Стан состоит из двух реверсивных клетей: блюминга 950 и заготовочной клети 900. В клети 950 из 4,5 - 6 т слитков прокатываются слябы (130200)X600мм, слябы для электродов (145165)X(550805)мм и подкат для клети 900: квадратные заготовки со стороной 162 и 205 мм, блюмы сечением 180X207мм, 158X215мм, 190X205мм. На клети 900 прокатывают для сортовых станов завода передельные квадратные заготовки со стороной от 125 до 140мм; товарную продукцию - квадратные заготовки со стороной от 100 до 205мм, заготовки трубные и сталь круглую диаметром от 130 до 180мм.

На стене прокатывают стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-71, ГОСТ 5521-76, ГОСТ 19281-73), качественные и высококачественные (ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1435-74, ГОСТ 14759-79, ГОСТ 801-78). Схема расположения основного технологического оборудования стана приведена на рис.1.

Общая масса технологического оборудования (без кранов) 7378т.

2.1 Подготовка металла к прокатке

Исходные заготовки - 5.5т слитки спокойной стали мартеновского и электросталеплавильного производства сечением 710X630мм (верхнее) и 590X510мм (нижнее), высотой 1930мм, в том числе высота утепленной части 38050мм; 4.5т слитки шарикоподшипниковой стали электросталеплавильного производства с сечением 685X620 (верхнее) и 570X505мм (нижнее), высотой 1600мм, в том числе высота утепленной части 32030мм.

Слитки поступают в отделение нагревательных колодцев горячими непосредственно из сталеплавильных цехов с обработкой составов в стрипперном отделении и холодными со склада слитков. Их не зачищают. Слитки с температурой поверхности>600считают горячими, 300-600-теплыми, <300- холодными.

Перед прокаткой слитки нагревают в 11 группах нагревательных колодцев рекуперативного типа с инжекционной горелкой в торцевой стене. Каждая группа колодцев состоит из 2-х независимых ячеек высотой 4.5, длиной 9.5 (7.9), шириной 2.7м, площадью пода 25.6 (21.3) . Емкость ячейки 14-22 слитка. Производительность группы 27-30 (20-23) т/ч. В скобках указаны данные относящиеся к группам 2-5.

Слитки сажают в ячейки равномерно вдоль боковых стен с интервалами 300мм. Садка одной нормальной ячейки 14 слитков, удлиненной - 18 слитков.

В зависимости от температуры посада слитков, определяемой продолжительностью с момента разливки плавки, маркой стали, ячейки разогревают или охлаждают до требуемой температуры.

В зависимости от химического состава стали по режиму нагрева разделяют на 6 групп:

I - Ст0-Ст5, Ст1кп-Ст4кп, Ст3, 05п-20кп, 08пс-20пс, 08, 10, 15, 20, 25, 30, Ст3Гпс, Ст5Гпс, 17ГС по ГОСТ 380-71, ГОСТ 5521-76, ГОСТ 1050-74;

II - Ст6, 09Г2, 09Г2С, 09Г2СД от 35 до 85С, от 15Х до 35Х, от 15Г до 40Г, от 10Г2 до 35Г2, Л-53, 10ХСНД, 10ХНДП, 10Г2Б, 10Г2БД, 15ХСНД, 10ХГСН1Д(СХЛ-40), 40Р, Д, ДБ, 45СТ по ГОСТ 8531-78, ГОСТ 380-71, ГОСТ 5521-76, ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 19281-73;

III - 50Г, 50Г-СШ, 60Г, 65Г, 70Г, 40Х, 45Х, 50Х, 40Г2, 45Г2, 50Г2, 70Г2, 18ХГТ, 25ХГТ, 30АХМА, 20ХН, 40ХН, 45ХН, 45Х-1, 26Г2С, АЦ-40Х по ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71;

IV - 30ХГТ, 30ХГС, 30ХГСА, 35ХГСА, 38ХГСА, 38ХГС, У7, У8, 55С2А, 60С2, 60С2А, 50ХГ, 50ХГА, 60С2ХА, 60С2Г, 36Г2С, 12ХН2А, 38ГСТ, 35С2Т, 55С2ГФ, 60С2ХГ, 28Г2ФБ по ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1435-74, ГОСТ 14959-79;

V - 12ХНЗА, 20ХНЗА, 30ХНЗА, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 20ХНР, 40ХН2МА, 40ХГНР, 33ХС, 38ХС, 40ХС, 38ХНМ, 54ПП, 58ПП, 60ПП, АК, 45Х3, 45ХМФА по ГОСТ 4543-71, ГОСТ 1050-74;

VI - ШХ15, ШХ15СГ по ГОСТ 801-78.

Режимы нагрева 5.5-т слитков по группам стили приведены ниже

Стали группы…………………………………. IIIIIIIV

Температура, :

ячейки, максимальная………………… 1320 1100 900 700

слитков, при посадке………………….. Любая 400 500

ячейки, контрольная в период нагрева. 1320 1310 1310 1310

в период томления…………………… 1280- 1260- 1250- 1250-

1300 1280 1280 1280

Выдачи слитков……………………….. 1230- 1210- 1200- 1200-

1250 1230 1230 1230

Продолжительность нагрева, ч, слитка с температурой:

>900……………………………………… 3.6 3.7 3.75 3.85

575-600………………………………….. 5.15 5.4 6.25 6.65

475-500………………………………….. 5.9 6.2 6.2 6.8

375-400………………………………….. 6.75 7.2 7.3 8.25

300-325………………………………….. 7.35 8.0 8.45 9.45

Стали группы…………………… VVI

Температура, :

ячейки, максимальная…… 700 600 700 800 900

слитков, при посаде……… 500 400 400-500 500-600 >600

ячейки, контрольная

в период нагрева…………………… 1310- 1260 1280

в период томления………. 1240- 1230-1260 1250

выдачи слитков…………… 1170- 1180 1210

Продолжительность нагрева, ч,

слитка с температурой:

>900……………………….. 4.25 - - - 5.0

575-600……………………. 7.6 -- 10.0 -

475-500……………………. 7.9 - 12.0 - -

375-400……………………. 9.8 14.5 - - -

300-325……………………. 11.35 16.0 - - -

Топливо основное - природный газ теплотой сгорания 33.6-34.4 МДж/, резервное - мазут теплотой сгорания 39.8 МДж/кг. Давление газа в коллекторе 10 кПа. Максимальный расход газа на 1 ячейку 1000/ч.

Каждая ячейка оборудована для подогрева воздуха до 700-800 трубчатым керамическим рекуператором с поверхностью нагрева по воздуху 318, из которого воздух инжектируется к горелке компрессорным воздухом давлением 30-40 кПа, предварительно подогреваемым в металлическом трубчатом рекуператоре до 250-300. Шлакоудаление сухое.

Нагретые слитки выдают из колодца клещевыми кранами и укладывают на тележку слитковоза или приемный рольганг стана так, чтобы на приемном и раскатном рольгангах находилось четное количество слитков: один прокатывается, а один наготове перед прокаткой; при двухслиточной прокатке два прокатывается и два наготове. Максимальная грузоподъемность слитковоза 11т, максимальная скорость передвижения 5.5 м/с.

На приемный рольганг стана слитки передаются сталкивателем реечного типа с максимальным рабочим усилием 45 кН и скоростью 1.04 м/с; максимальный рабочий ход сталкивателя 3300мм.

Отделение нагревательных колодцев обслуживается 4-мя электромостовыми клещевыми кранами грузоподъемностью 10/10 т и одним электромостовым краном грузоподъемностью 50/10 т.

2.2 Оборудование стана и технологический процесс прокатки

Станина рабочей клети 950 закрытого типа. Максимальный диаметр рабочих валков 1035мм, минимальный - 930мм, длина бочки 2400мм. Материал валков - кованая сталь марки 60ХН. Подшипники валков текстолитовые, охлаждаемые и смазываемые водой. Периодически через систему прокачивают машинное масло. Охлаждение валков водяное.

Привод валков клети от 2-х 2X2700 кВт электродвигателей 2-х якорных типа 2П23/71-1.8-2.7 (60-110 об/мин) через универсальные уравновешенные шпиндели. Скорость прокатки от 1.1-4.6 м/с. Длина шпинделя по осям шарнира 10м, диаметр шеек в торцах 420мм. Угол наклона верхнего шпинделя 76', нижнего - 230'. Уравновешивание шпинделей гидравлическое, а для нижнего - и механическое.

Нажимное устройство винтовое, привод электромеханический от 2-х вертикальных электродвигателей. Поступательная скорость верхнего валка до 180 мм/с, максимальный подъем 1020мм. Максимальный рабочий раствор валков 900мм. Уравновешивание верхнего валка гидравлическое. Допустимые нагрузки: усилие прокатки с передней стороны 10.5 МН, момент прокатки 1.9 МН*м.

С передней стороны клеть 950 оборудована манипулятором с кантователем, с задней стороны - манипулятором. Манипулятор клети состоит из 2-х пар линеек. Линейки стальные литые. Рабочий ход линеек 2200мм, максимальная скорость передвижения линеек 0.59 м/с, при сближении линеек на 1м скорость их передвижения снижается до 0.28 м/с. Усилие правки на линейках 0.7 МН. Привод от 200/280 кВт электродвигателей типа МП200-25. На левой линейке перед клетью установлен пятикрюковый кантователь. Рабочий ход крюка 1150мм. Клеть оборудована раскатными и рабочими рольгангами.

При смене валков используют цепной механизм. Максимальное тяговое усилие 245 кН, скорость движения цепи 0.5 м/с, максимальный ход захвата 5600мм. Время перевалки 4ч. После каждой перевалки валки клети 950 наплавляют: дно калибров - порошковой проволокой 25Х5ФМС, боковые стенки - проволокой 3Х2В8 или ПП8-ЖН. Для улучшения захвата металла на бочке валков для первого калибра клети 950 разрешается нарезка лунок глубиной 3мм с развалом без острых кромок. Лунки нарезают рядами по 6 в ряду на бочке и по 4 в ряду на дне по периметру калибра. По окружности валка ряды располагаются через 45.

Прокатывают слитки в соответствии с режимами обжатий, приведенными в таблицах 1 и 2.

Температура начала прокатки должна быть после 4-ого прохода не ниже: для стали ШХ15 - 1130 , для стали 54-58ПП - 1120 , для сталей всех остальных марок - 1145 .

При прокатке 2-х слитков первый слиток захватывают на тех же оборотах, что и при одиночной прокатке. Второй слиток захватывается на оборотах, обеспечивающей надежный захват без пробуксовок и резких ударов.

Слитки массой 5.5т можно прокатывать одновременно до предпоследней кантовки, после чего раскаты прокатывают раздельно. Слитки массой 4.5т можно прокатывать одновременно до последнего прохода, а кантовку и прокатку в последнем калибре осуществляют раздельно. Скорость прокатки 1.1-4.6 м/с. Температура конца прокатки на клети 950 должна быть больше или равна 1070 . Температура начала прокатки на клети 900 не ниже 950, а конца прокатки 800.

Заготовочная клеть 900 служит для переката в заготовку (готовый профиль) блюмов(сталь круглая, квадратная), получаемых с клети 950. Клеть 900 двухвалковая реверсивная с гидравлическим уравновешивающим устройством верхнего валка. Станина закрытого типа. Максимальный диаметр рабочих валков 930мм, минимальный 830мм, длина бочки 2400мм.

Материал валков чугун марок ЛШН-44 и ЛШНМ-44. Подшипники валков текстолитовые, охлаждаются и смазываются водой.

Приводятся валки клети от одного 2*3600 - кВт электродвигателя 2-х якорного типа 2П73-71(0-80-170 об/мин). Момент вращения передается от электродвигателя к рабочим валкам через шестеренную клеть, валки которой соединяются с рабочими валками универсальными шпинделями с головками диаметром 800-850мм, диаметр тела 420мм, максимальный угол наклона верхнего шпинделя 145', максимальный момент прокатки 1.0 МН*м.

Таблица 1. Режим обжатий 5.5-т слитка сечением 710X630мм при прокатке блюмов 205X205, 162X162 и 180X207мм

Таблица 2. Режим обжатий 5.5-т слитков сечением 710X630мм при прокатке слябов 200X600мм

Нажимное устройство винтовое. Привод нажимных винтов от электродвигателя. Максимальный ход верхнего валка и нажимных винтов 400мм, диаметр и шаг нажимного винта 360/24мм, максимальная скорость перемещения нажимных винтов 6.34 мм/с. Максимальное усилие прокатки 7.2 МН. Скорость прокатки до 6 м/с. Диаметр станинных роликов 400мм, длина бочки 2300мм. Давление в гидросистеме 8 МПа.

Клеть 900 оборудована манипулятором с кантователем. Наибольший рабочий ход манипулятора 2250мм, скорость передвижения от 0.46-0.92 м/с. Привод от 4-х 21/42 кВт электродвигателей типа ДП42(660-1320 об/мин). Механизмы зажима, подъема и кантовки - гидравлические.

Валки клети заменяют, используя цепной механизм, аналогичный механизму клети 950.

Схема прокатки круглых и квадратных профилей приведены в таблице номер 3.

Таблица 3. Схема прокатки круглых профилей на заготовочной клети 900

Рис.1 Схема расположения основного технологического оборудования обжимно - заготовочного стана 950/900

1-слитковоз; 2-сталкиватель; 3-рабочая линия клети блюминга 950; 4-ножницы номер 1 усилием резания 10 МН; 5-клеймовочная машина; 6-уборочное устройство для блюмов и слябов; 7-штабелирующие стволы; 8-рабочая линия заготовочной клети 900; 9-передвижные пилы горячей резки; 10-ножницы номер 2 с усилием резания 10 МН; 11-стационарные пилы горячей резки; 12-пила для отбора проб; 13-перегружатель заготовок уборочного устройства; 14-конвеер уборки обрези;

3. Оборудование участков и технология резки, охлаждения и уборки проката

Список используемой литературы

1. Антипин В.Г., Д.К. Нестеров, В.Г. Кизиев и др. Прокатные станы. Справочник. В 3-х томах.-М.:Металлургия, 1992

2. Королев А.А. Прокатные станы и оборудование прокатных цехов.-М.:Металлургия., 1981.-203 с.

3. Полухин П.И. Прокатное производство / П.И. Полухин, Н.М. Федосов, А.А. Королев и др.- М.:Металлургия., 1982.-696 с.

4. Основы отрасневых технологий и организации производства: Учебник / Ю.М. Аносов, Л.Л. Бенкренев, В.Д. Дурнев, Г.Н. Зайцев, В.А. Салтыков и др. Под ред. В.К. Федюкина.-СПб.: Политехника, 2002.-312с.:ил.

Размещено на Allbest.ru