Реконструкция цеха металлургического завода
Анализ целесообразности реконструкции проектируемого цеха. Описание технологической схемы и состава основного оборудования. Расчет калибровки валков, скоростного и температурного режимов, энергосиловых параметров, а также фонда заработной платы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.05.2014 |
| Размер файла | 1,3 M |
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
Строительство завода началось в 1720 году, а первый чугун получен 25 декабря 1725 года. Нижнетагильский завод значительно опережал по производительности, себестоимости и качеству железа как заводы Центральной России, так и Невьянский завод.
Почти половина продукции завода шла на экспорт, прежде всего в Англию; а из оставшейся половины меньшая часть приходилась на выполнение казенных заказов, а большая - на вольную торговлю на внутреннем рынке.
В XIX век Урал вступил в роли лидера мировой металлургии. Но прошло два десятилетия и уральские металлурги утратили первенство, сначала в мире, а во второй половине века и в России.
В начале XX века был разработан план полной реконструкции, но его выполнению помешали первая мировая и гражданская войны. В 20-е годы производство было восстановлено и продолжалось еще несколько десятилетий. В 1987 г. состоялся последний выпуск чугуна и демидовский завод, отработавший 262 года, выдавший за этот период 14 млн. тонн чугуна, был остановлен. Он стал составной частью музея-заповедника горнозаводского дела на Урале. К этому времени уже более 40 лет работал Нижнетагильский металлургический комбинат.
Новый завод начал строиться в январе 1931 года, связи с неоднократным пересмотром проектного задания. Первый чугун и сталь были получены только в 1940 году. Становление завода пришлось на годы Великой Отечественной войны.
В послевоенной истории завода выделяются два направления: увеличение производственных мощностей и освоение новых технологий, многие из которых здесь же и разрабатывались. НТМК первым в СССР построил конвертерный цех, освоил выплавку чугуна из ванадийсодержащего сырья, разработал оригинальную технологию термообработки рельс, построил первую машину непрерывного литья заготовок, самый крупный универсально-балочный стан:
В конце 80-х годов ХХ века НТМК достиг наивысших показателей по производству продукции. При этом комбинат уступал другим российским и мировым производителям по уровню технологии (преобладал мартеновский способ выплавки стали, незначителен объем стали, разливаемой на установках непрерывного литья и т.д.).
После получения полной хозяйственной самостоятельности в 1992 году прежде всего была разработана программа технического перевооружения. Первый этап реконструкции завершился в юбилейном для НТМК 2000 году (в этом году комбинату исполнилось 60 лет). За этот период введены в эксплуатацию три машины непрерывного литья заготовок, комплекс внепечной обработки стали, новая нагревательная печь с шагающим подом, несколько слиткоразрезных станков Вагнера, новые линии прессования в огнеупорном производстве и т.д. Общая сумма капитальных вложений составила более $ 700 миллионов.
Реконструкция позволила вывести из эксплуатации ряд устаревших производственных мощностей, улучшить производственные и финансово-экономические показатели работы комбината, претендовать на реализацию проекта строительства комплекса по производству труб большого диаметра.
Основной задачей ОАО "НТМК" является увеличение массы продукции, повышение эффективности, качества продукции, уменьшение потерь металла и энергии. По специфике производства комбинат является одним из основных в России поставщиков металлопроката для железнодорожного транспорта, производит объемнозакаленные рельсы, железнодорожные колеса, бандажи для локомотивов, профильный прокат для вагонов. Комбинат -- основной поставщик широкополочных балок и колонных профилей для строительства и специальных профилей для машиностроения. Также осуществляется крупномасштабная переработка ванадийсодержащих руд Качканарского месторождения. Кроме того, производятся конструкционный прокат, помольные шары, трубная, осевая заготовки. НТМК является одним из основных производителей швеллера и тавровых профилей, сортамент которых в соответствии с потребителями рынка метала, постоянно расширяется. В соответствии с этим в дипломном проекте поставлена задача, реконструкции рельсобалочного стана с целью в первую очередь отвечающей запросам рынка, расширение сортамента типоразмеров профилей.
В частности, освоение нового типа профиля швеллера с параллельными полками. А также использование возможных резервов для увеличения объемов производства. В специальной части дипломного проекта предложена методика расчета калибров для прокатки швеллера.
Выполнена оценка эффективности предложенных мероприятий по реконструкции рельсобалочного цеха ОАО «НТМК».
1. Обоснование реконструкции
1.1 Краткая характеристика завода
ОАО «НТМК» представляет собой крупный металлургический комплекс, включающий горнорудное предприятие, коксохимический и огнеупорный заводы, доменный, сталеплавильный, прокатный переделы, строительные, ремонтные, энергетические, транспортные подразделения, объекты жилья, соцкультбыта, городского транспорта. Располагается в непосредственной близости к промышленным предприятиям Урала. Имеет уникальную сырьевую базу, которая позволяет получать сталь, природнолигированную ванадием. Его присутствие обеспечивает повышенную устойчивость прокатной продукции к запредельно низким температурам. Комбинат оказывает заметное влияние на развитие экономики Свердловской области. Специфика производства и сортамент конечной продукции определяют значение НТМК в жизнеобеспечении, нормальном функционировании и развитии таких отраслей хозяйства, как железнодорожный транспорт, строительство, горнорудная промышленность.
1.2 Анализ целесообразности реконструкции проектируемого цеха
1.2.1 Описание технологической схемы и состава основного оборудования
Стан расположен в две линии: первая состоит из одной обжимной клети, стан «950», вторая--из трех клетей, стан «850» (черновой, предчистовой и чистовой). Характеристика рабочих клетей и прокатных двигателей приведена в таблице 1. Характеристика остального оборудования приведена в таблице 2. Расположение основного оборудования приведено на рисунке 1.
Таблица 1 - Техническая характеристика участка стана РБС ОАО НТМК
|
Обжимная |
Черновая |
Предчист |
Чистовая |
||
|
Система клети |
Дуо-реверс. |
Трио |
Трио |
Дуо |
|
|
Тип станины |
Закрытый |
Открытый |
Открытый |
Отк,закр |
|
|
Тип Мощность, кВт Скорость вращения валков, об/мин |
МПС 8700-60 6400 0-60-120 |
МПС 8000-100 8000 0-110-200 |
МПС 3200-110 3200 0-110-230 |
||
|
Прокатные валки Номинальный средний диаметр, мм Длина бочки, мм Материал валков |
980 2300 Сталь 50 кованная |
850 1900 Сталь 60ХН Кованная Чугун СПХН-45 |
850 1900 Чугун СПХН-45 |
850 1200 Чугун СПХН-48 |
Таблица 2 - Описание, состав и характеристики оборудования цеха
|
№ п/п |
Оборудование |
Цель |
Кол-во |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
1 |
Шестизонная методическая печь с шагающими балками. Производительность 200 т/ч. |
Нагрев заготовок до температуры 1200 - 1280 оС. |
1 |
|
|
2 |
Рельсобалочный стан линейного типа; состоит из чернового стана “950” и чистовой линии “850”. |
Прокат из заготовок сечением 300 Ч 360 мм рельсов типов: Р65, Р65К (для службы в кривых малого радиуса), Р50, Р43, UIC 60. |
1 |
|
|
2.1 |
Черновой стан - реверсивная двухвалковая клеть закрытого типа. Диаметр валков 950 мм, двигатель мощностью 6400 кВт. Число оборотов - 0 - 60 - 120. |
1 |
||
|
2.2 |
Чистовая линия состоит из: - трехвалковая клеть - открытого типа, диаметр валков 850 мм, длина бочки 1900 мм. Мощность двигателя 8000 кВт. Число оборотов - 0 - 110 - 220; - двухвалковая клеть - закрытого типа, диаметр валков 850 мм, длина бочки 1200 мм. Мощность двигателя 2350 кВт. Число оборотов - 0 - 110 - 230; |
2 1 |
||
|
3 |
Пилы горячей резки - маятникового типа, диаметр дисков - 1750 - 2000 мм, частота вращения 1000 мин-1. Толщина дисков 8мм. Температура порезки 700 - 1000 оС. |
Порезка раскатов на рельсы заданной длины . Вырезка проб для проведения аттестационных испытаний. |
7 |
|
|
4 |
Дисковый клеймитель. Максимальное число знаков в клейме - 10. |
Нанесение маркировочных знаков на боковую поверхность рельса. |
1 |
|
|
5 |
Качественный холодильник - двухсекционный, шлепперного типа. |
Охлаждение рельсов с температуры 850 - 950 оС до 350 - 600 оС. |
1 |
|
|
6 |
Печи изотермической выдержки - проходного типа, с поперечным перемещением рельса по печи. Рельсы передвигаются по печи цепным транспортером, состоящим из семи цепей. Температура в печи 600 20 оС, продолжительность выдержки рельсов в печи 1 ч 50 мин - 2 ч 30 мин. |
Предупреждение образования флокенов в рельсах, путем проведения изотермической выдержки рельсов. |
4 |
|
|
7 |
Центральный холодильник - двухсекционный, шлепперного типа. Вместимость одной секции - 220 рельсов. |
Охлаждение рельсов с температуры 400 - 500 оС до температуры 50 - 80 оС. |
1 |
|
|
8 |
Роликоправильные машины - консольного типа, шестивалковые. Диаметр бандажей - 1400 мм. Межцентровое расстояние (шаг) - 1400 мм, скорость правки 1,32 - 2,0 м/с. |
Правка рельсов в вертикальной плоскости для уменьшения искривленности по поверхности катания |
2 |
|
|
9 |
Участок рельсоотделки. Включает 3 поточные линии. 1. Поточные линии №2 и №3. В состав поточных линий входят: сверлильно-фрезерные станки; автомат для зенкования фасок; клинкен-шлеппера для перемещения рельсов. 2. Поточная линия №1. Оборудована двумя сверлильно-отрезными станками WHCB 1002/S3 фирмы “Вагнер”. Тип обрабытываемых рельсов - Р65, Р50, UIC 60. |
Фрезеровка торцов рельсов, сверление болтовых отверстий, снятие фасок болтовых отверстий. |
1 2 1 |
|
|
10 |
Закалочная печь - секционная, для скоростного нагрева с роликовым подом. Количество зон - 7. Размеры рабочего пространства печи, м: длина - 184,4; ширина - 3,0; высота - 2,68. Температура рельсов при выдачи из печи не менее 820 оС. Оптимальная продолжительность нагрева 45 - 55 мин. В зависимости от типа рельса . Количество рельсов в пачке не более 11 штук. Количество пачек в печи - 6. Производительность печи, т/ч - 115. |
Равномерный нагрев рельса по длине и сечению до температуры 830 - 850 оС. |
1 |
|
|
11 |
Дисковый клеймитель. Количество наносимых знаков - 1. |
Нанесение на шейку рельса в 4 - 6 местах закалочного знака (“O”). |
1 |
|
|
12 |
Установка для подстуживания рельсов. Тип установки - секционный. Количество секций - 6, из них для правки концов 2. Длина секций , мм: первой - 1000 второй - 1200 Вид охлаждающего средства - водовоздушная смесь. Ширина подстуженной зоны 50 - 60 мм. Скорость рольганга, м/с - 1,6. Продолжительность подстуживания, с: концов рельса - 6 - 8; остальной части рельса - 14,5 |
Предотвращение подгиба концов рельсов вниз после закалки. |
1 |
|
|
13 |
Закалочная машина - револьверного типа. Состоит из барабана длиной 28 м. на котором смонтированы шесть двенадцати лучевых звездочек. На концах каждого луча подвешены каретки на которые подается рельс для закалки. Барабан установлен |
Объемная закалка в масле рельсов длиной от 19,5 до 25м. |
1 |
|
|
внутри бака заполненного маслом на двух роликовых опорах. Температура рельсов, оС: перед охлаждением - не ниже 780; после охлаждения - 100 - 150. Закалочная среда - масло индустриальное (И-20А). Продолжительность нахождения рельсов в масляной ванне не менее 5 мин. Температура масла 80 - 110 оС. |
Рисунок 1 - Расположение оборудования 1 - методическая печь с шагающими балками; 3 - обжимная двухвалковая клеть 950; 4 - черновая и предчистовая трехвалковые клети 800; 5 - чистовая двухвалковая клеть 850; 6 - ножницы горячей резки; 7 - стеллаж возвратного потока; 8 - маятниковые пилы горячей резки; 9 - клеймовочная машина; 10, 22 - передаточный шлеппер для проката из качественной стали и рельсов; 11 - стеллаж для проката из качественной стали; 12 - центральные холодильники; 13, 20, 21, 32- горизонтальные роликоправильные машины; 14 - распределительный стеллаж; 15 - горизонтально-правильные прессы; 16 - вертикально-правильные (штемпельные) прессы; 18 - установки по центровке рельсов; 19 - станки сверлильно-фрезерные; 23 - печи изотермической выдержки рельсов; 25, 28 - кантователи рельсов; 29 - инспекторские стеллажи.
Перед клетью дуо установлен один механический кантователь с электродвигателем.
Клети стана «850» оборудованы шлепперами для передачи полос из черновой клети в предчистовую и из предчистовой в чистовую.
Клети линии «800» оборудованы ручными нажимными устройствами и пружинными уравновешивающими.
Смену валков в обжимной клети осуществляют при помощи специального механизма и крана, на линии стана «850» перевалка осуществляется клетями.
Становый пролет обслуживается пятью кранами грузоподъемностью 15, 15/13, 100/20, 50/10 и 20/5 т.
На стане используют арматуру скольжения.
Валки охлаждаются водой. Рифление валков не применяют.
Клети стана относительно жесткие, пружина валков в пределах 0,5-- 1,5 мм, что позволяет осуществлять прокатку по минусовым допускам.
Окалина из-под всех механизмов удаляется водой в отстойник. Система смазки основных узлов централизованная.
Температура конца прокатки в обжимной клети должна быть не ниже 1000°С для квадратной стали, 1080°С для рельсов, 1100--1150°С для остальных профилей. Температура начала прокатки на линии стана «850» должна быть не ниже 1020°С, 'конца прокатки 800--900°С.
Оборудование участков и технология резки, охлаждения и отделки готового проката,
Горячие полосы разрезают на заданные длины на семи пилах.
После резки заготовки из качественной стали сдвигаются на предназначенный для них стеллаж длиной 16840 мм. Скорость перемещения металла по стеллажу 1,4 м/сек. Далее заготовки поступают на холодильник с карманом, находящийся в термическом пролете, откуда их при помощи кранов убирают в устройства для замедленного охлаждения и далее на стеллажи для осмотра и удаления поверхностных дефектов.
Термический пролет обслуживается электромостовым краном грузоподъемностью 15 т.
Все рельсы после резки поступают в термический пролет, оборудованный пятью печами изотермической выдержки. Печи работают по непрерывному режиму. Металл передвигается по печи цепным транспортером со скоростью 0,15 м/сек.. Перед загрузкой в печи рельсы должны быть охлаждены до 350--550°С при температуре печи 600°С. Производительность одной печи при изотермической выдержке рельсов Р50 равна 41 г/ч. Время выдержки 2 ч. для рельсов типов Р50, 2 ч. 15 мин для Р65. После изотермической выдержки рельсы поступают на центральный холодильник шлепперного типа, состоящий из двух секций длиной 46500 мм и шириной 26700 мм, откуда двумя потоками подаются к роликоправильным машинам № 1 и 2.
Для доправки рельсов в потоке после роликоправильных машин установлено три вертикальных правильных пресса (усилие в конце хода 200 т., ход ползуна 70 мм, число ходов 30 в минуту, мощность привода 13 кВт). Далее рельсы направляются на 3 секции поточных линий отделки для фрезеровки торцов, сверления отверстий и закалки концов рельсов токами высокой частоты. Окончательную отделку рельсов осуществляют на стеллаже, оборудованном двумя фрезерными и двумя сверлильными станками и установкой для закалки рельсов токами высокой частоты. Всего на участке отделки работает 10 фрезерных станков типа 1С01 и 10 горизонтальных трехшпиндельных сверлильных станков типа 1А85а. Для осмотра и приемки рельсы поступают на инспекторские стеллажи -- продолжение стеллажей отделочных линий, и далее передаются на склад готовой продукции.
Все профили, кроме рельсов, после резки охлаждают на центральном холодильнике до 100°С, после чего их правят на роликовых правильных машинах №1, 2, 3.
Все рольганги участков отделки рельсов и других профилей аналогичны по конструкции.
Участки отделки обслуживаются шестью мостовыми кранами - три грузоподъемностью 15 г, один 30/10 и два 15/3 г.
После осмотра, зачистки и приемки сортовой прокат передают на склад готовой продукции; емкость его 40 тыс. т. проката.
1.2.2 Анализ действующего производства
Рельсобалочный стан ОАО НТМК был введен в строй в 1949 году. Проектная мощность стана составляет 5000 тонн в сутки. Действующая технология прокатки за последнюю четверть века практически не претерпевала существенных изменений. Развитие отрасли строительной индустрии и машиностроения выдвигает необходимость в первую очередь расширения сортамента продукции, улучшения их качества и повышения объема производства. Оборудование морально и физически устарело и существующая технология в соответствии с современными требованиями имеет ряд недостатков. Отсутствие гидрозбива в обжимной клети способствует не полному удалению окалины с поверхности прокатываемого металла. Из-за чего происходит вкат окалины и как следствие на поверхности готового проката могут присутствовать плены.
Передача раската цепными шлепперами из клети в клеть на стане «850» приводит к подстыванию раската и получению такого дефекта, как задир.
Площади поперечного сечения раскатов произведены с использованием программы Компас - 3D 9v. и приведен в таблице 3.
Скоростной режим прокатки определен с использованием ниже приведенных расчетов.
Среднее ускорение по
,(1)
где Dр.ср - средний рабочий диаметр, м.
Таблица 3 - Площади поперечного сечения и вытяжки по проходам.
|
№ прохода |
№ калибра |
щ, мм2 |
л |
L, м |
|
|
Стан 950 |
|||||
|
0 |
62500 |
3,66 |
|||
|
1 |
0 |
53900 |
1,15 |
4,21 |
|
|
2 |
1 |
46256 |
1,16 |
4,88 |
|
|
3 |
2 |
34792 |
1,32 |
644 |
|
|
4 |
3 |
2538,2 |
1,37 |
8,82 |
|
|
5 |
3 |
2538,2 |
8,82 |
||
|
6 |
3 |
18900 |
1,34 |
11,8 |
|
|
7 |
3 |
18900 |
11,8 |
||
|
Стан 850 |
|||||
|
1 |
1 |
11667,4 |
1,61 |
19 |
|
|
2 |
2 |
6933,8 |
1,68 |
32 |
|
|
3 |
3 |
4555 |
1,52 |
48,6 |
|
|
4 |
4 |
3917,6 |
1,16 |
56,3 |
|
|
5 |
5 |
3402,4 |
1,15 |
64,74 |
|
|
6 |
6 |
3113,6 |
1,09 |
70,5 |
|
|
7 |
7 |
2872,4 |
1,08 |
76,1 |
По результатам расчета построен график изменения коэффициента вытяжки по проходам. Приведен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Изменение коэффициента вытяжки по проходам
Средний диаметр
,(2)
где Dр.i - рабочий диаметр для i-того пропуска, м;
n - число проходов.
Рабочий диаметр рассчитаем по формуле:
Dр = D0 - (2 Fk/ bk );(3)
Размеры катающих диаметров приведены в таблице 4.
При среднем значении диаметра Dр= 885 мм рассчитаем среднее ускорение по формуле (1)
об/мин•с
Ускорения (а) и замедления (b) электродвигателя исходя из условия:
а = b = К
Принимается а = b = К = 43 об/мин•с
Таблица 4 - Основные размеры соответственной полосы и катающего диаметра валков
|
№ клети |
№ калибра |
№ прохода |
Н1с, мм |
В1с, мм |
Dкат, мм |
|
|
1 |
0 |
1 |
210 |
260 |
772,7 |
|
|
1 |
2 |
180 |
210 |
759,8 |
||
|
2 |
3 |
100 |
215 |
818,2 |
||
|
3 |
4 |
58 |
215 |
862 |
||
|
3 |
5 |
58 |
215 |
862 |
||
|
3 |
6 |
28 |
215 |
892,1 |
||
|
3 |
7 |
28 |
215 |
892,1 |
||
|
2 |
1 |
8 |
19 |
220 |
807 |
|
|
2 |
9 |
12 |
225 |
829,6 |
||
|
3 |
10 |
8 |
228 |
840 |
||
|
3 |
4 |
11 |
7 |
227 |
843 |
|
|
5 |
12 |
6 |
229,2 |
845,2 |
||
|
6 |
13 |
5,5 |
232,4 |
846,6 |
||
|
4 |
7 |
14 |
5 |
239,4 |
848 |
Рациональные значения частот вращения валков в двух смежных проходах:
с кантовкой 50 об/мин с
без кантовки 30 об/мин с
Сравнивается полученное значение nyy со значением (nyy)зах, определенной по условиям захвата раската валками. Для ящичного калибра при максимальном обжатии ДН = 40 мм угол захвата :
; (4)
По таблице 2.1 [1] определяется скорость прокатки Uв = 2,5 м/с.
Частота вращения валков:
; (5)
об/мин
Аналогично в остальных проходах. Результаты расчета представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Результаты расчета частоты вращения валков
|
N прохода |
Dр, мм |
nуу, об/мин |
, |
V, м/с |
(nуу)зах , об/мин |
|
|
1 |
770 |
30 |
18,41 |
2,62 |
62,3 |
|
|
2 |
800 |
30 |
25,8 |
2,50 |
33,4 |
|
|
3 |
880 |
30 |
24,6 |
2,43 |
31,7 |
|
|
4 |
922 |
35 |
17,3 |
0,50 |
58,4 |
|
|
5 |
922 |
35 |
17,3 |
0,28 |
58,4 |
|
|
6 |
952 |
35 |
14,4 |
2,94 |
70,93 |
|
|
7 |
952 |
35 |
14,4 |
7,0 |
164,52 |
Для каждого прохода сравнивается nуу с (nуу)зах и окончательно принимается:
в 1-м, 2 - м, 3 - м, проходах:
nуу = 30 (об/мин);
4 - м, 5 - м, 6 - м, 7 - м проходах:
nуу = 35 (об/мин).
Принимается также величину nз, учитывая, что в двух смежных проходах
nз = nуу, а также с целью унификации:
в 1 - м, 2 - м, 3 - м, 4 - м, 6 - м проходах:
nз = 35 (об/мин);
в 5 - м, 7 - м:
nз = 60 (об/мин).
Для треугольной схемы изменения частоты вращения валков, принятой в первом, втором и третьем проходах, определяется максимальная частота вращения валков:
; (6)
= 69,2 (об/мин).
= 72,2 (об/мин).
= 70 (об/мин)
Для трапецеидальной схемы изменения частоты вращения валков, принятой в четвертом, шестом проходах, принимается постоянная частота вращения валков: nп = 60 об/мин
в седьмом проходах: nп = 120 об/мин.
Продолжительность прокатки на характерных участках изменения частоты вращения валков:
время разгона валков без раската:
; (7)
= 0,7 с.
время разгона валков с раскатом:
; (8)
= 0,9 с.
время замедления валков с раскатом:
; (9)
= 0,9 с.
время остановки валков:
; (10)
= 0,65 с.
Период прокатки:
; (11)
= 3,2 с.
Аналогично рассчитывается время в остальных проходах и результаты расчета заносим в таблицу 6.
Таблица 6 - Результаты расчета скоростного режима прокатки на стане «950»
|
№ |
Частота вращения валков, об/мин |
м |
Время прокатки,с |
ост,с |
(Тпр+ост),с |
|||||||||
|
nу |
nм |
nп |
nз |
р |
у |
п |
з |
о |
Тпр |
|||||
|
1 |
30 |
69,2 |
- |
35 |
1,1 |
0,70 |
0,91 |
- |
0,9 |
0,69 |
3,2 |
1,95 |
5,15 |
|
|
2 |
30 |
72,2 |
- |
35 |
1,2 |
0,70 |
0,98 |
- |
0,98 |
0,69 |
3,34 |
1,5 |
9,99 |
|
|
3 |
30 |
70 |
- |
35 |
1,1 |
0,70 |
0,93 |
- |
0,93 |
0,67 |
3,24 |
1,5 |
14,73 |
|
|
4 |
35 |
- |
60 |
35 |
1,0 |
0,1 |
1,10 |
0,97 |
1,11 |
0,59 |
3,86 |
1,5 |
20,09 |
|
|
5 |
35 |
- |
60 |
60 |
1,0 |
0,1 |
1,10 |
0,97 |
1,11 |
0,59 |
3,86 |
1,5 |
25,45 |
|
|
6 |
35 |
- |
90 |
35 |
1,0 |
0,8 |
1,5 |
0,30 |
1,34 |
0,81 |
4,75 |
1,51 |
31,71 |
|
|
7 |
35 |
- |
120 |
60 |
2,0 |
0,8 |
1,7 |
0,11 |
1,34 |
1,39 |
5,34 |
1,52 |
38,6 |
Примечание :
;
где nн - номинальная частота вращения валков, об/мин.
nн = 60 (об/мин).
При прокатке на стане 800 первые шесть проходов раскат прокатывается при постоянной частоте вращения валков, nп = 100 об/мин. В чистовом калибре прокатка осуществляется при nп = 110 об/мин, захват полосы осуществляется при
nу = 80 об /мин
Проверяется, выполнение условия для шестого прохода:
где , - действительный и допустимый углы захвата,
Пересчет осуществляется по методу М. В. Врацкого.
Площадь поперечного сечения раската, выходящего из калибра, определяется при расчете размеров калибра: 1c = 11667 мм2.
Размеры полосы задаваемой в восьмой калибр: H0с B0с = 28220 мм,
ДН = 9 мм
Рабочий диаметр валков по формуле (3):
Dр = 860 - 19 = 841 мм.
Угол захвата по формуле (4):
= 8,44є.
Допустимый угол захвата, при скорости прокатки:
;(12)
= 4,34 м/с.
По табл. 2.1 [12] при V =4,34 м/с находим [ =16,25є.
Для восьмого прохода условие выполняется.
Аналогично выполняется проверка для остальных проходов.
Машинное время прокатки в каждом калибре:
,(13)
где L0 - длина раската, задаваемой в данный калибр, м.
Для восьмого калибра:
= 4,37 с.
Для девятого - тринадцатого калибров аналогично. Результаты расчета приведены в таблице 7.
Таблица 7 - данные расчета скоростного режима прокатки на стане 850
|
N |
м, (с) |
ост, (с) |
( Тпр + ост ), (с) |
|
|
8 |
4,37 |
23 |
27,37 |
|
|
9 |
7,3 |
6 |
40,67 |
|
|
10 |
11 |
6 |
57,67 |
|
|
11 |
12,7 |
25 |
95,37 |
|
|
12 |
14,67 |
6 |
116,04 |
|
|
13 |
15,9 |
6 |
137,94 |
|
|
14 |
9,5 |
23 |
170,44 |
Так как в четырнадцатом проходе захват полосы осуществляется на пониженных оборотах, то:
рациональные значения ускорения (а) и замедления (b) по формуле (1):
= 45 об/мин с.
время разгона по формуле (7):
= 1,7 с.
время ускорения по формуле (8):
= 0,66 с.
время прокатки с постоянной частотой вращения валков по формуле :
; (14)
= 13,9 с.
время остановки по формуле (10):
= 2,4 с.
Результаты расчета температурного режима приведены в таблице 8 и 9. Построен график распределения температуры по проходам приведенный на рисунке 4, график прокатки приведен на рисунке 3. Такт прокатки Тт = 55,29 с, период прокатки Тпр = 232,6 с.
Таблица 8 - Результаты расчета распределения температуры на первой черновой клети «950»
|
№ |
HxB, мм |
П0, мм |
W0, мм |
, с |
?t, єC |
t, єC |
|
|
250x250 |
1000 |
62500 |
27,5 |
1250 |
|||
|
1 |
210x260 |
940 |
53900 |
5,2 |
0,16 |
1237 |
|
|
2 |
180x210 |
788 |
46256 |
3,33 |
1,1 |
1234 |
|
|
3 |
100x215 |
630 |
34792 |
6,31 |
2,3 |
1232 |
|
|
4 |
58x215 |
546 |
25382 |
6,67 |
2,8 |
1229 |
|
|
5 |
58x215 |
546 |
25382 |
6,67 |
- |
1226 |
|
|
6 |
28x215 |
486 |
18900 |
4,8 |
2,8 |
1218 |
|
|
7 |
28x215 |
486 |
18900 |
5,2 |
- |
1216 |
Рисунок 3 - График прокатки швеллера 24У
Таблица 9 - Результаты расчета распределения температуры по проходам в черновых клетях «850»
|
№ |
HxB, мм |
П0, мм |
W0, мм |
, с |
?t, єC |
t, єC |
|
|
8 |
19x220 |
478 |
11667,4 |
26,6 |
5,3 |
1175,5 |
|
|
9 |
12x225 |
474 |
6933,8 |
9,5 |
6 |
1157 |
|
|
10 |
8x228 |
472 |
4555 |
12 |
5,2 |
1121 |
|
|
11 |
7x227 |
468 |
3917,6 |
31 |
1,8 |
1022 |
|
|
12 |
6x229,2 |
470,4 |
3402,4 |
14 |
1,6 |
980 |
|
|
13 |
5,5x232,4 |
475,8 |
3113,6 |
16,2 |
1 |
933 |
|
|
14 |
5x239,4 |
488,8 |
2872,4 |
32 |
1,3 |
850 |
Рисунок 4 - Изменение температуры по проходам
Из приведенного графика прокатки и графика падения температуры видно, что на участке стана «850» задача раската в четвертый калибр второй черновой клети «850» осуществляется только после выхода раската из шестого калибра. Из - за чего вынужденно увеличивается такт прокатки и соответственно увеличивается цикл прокатки на всем участке стана. Использование прокатных клетей открытого типа не обеспечивает требуемой жесткости, что делает проблематичным получение точных размеров профиля.
Производство швеллерных профилей в двухвалковых калибрах
сопровождается рядом недостатков: большой неравномерностью деформации по элементам профиля, значительным скольжением металла относительно поверхности валков, что приводит к быстрому износу калибров в связи, с чем стойкость таких калибров, особенно в последних проходах весьма невелика.
Компенсация износа калибров путем сближения валков осуществляется практически только по стенке, а величина такого сближения ограничена необходимостью соблюдения равенства геометрических параметров профиля. Все это приводит к расходу металла и энергоресурсов, ухудшению качества поверхности и геометрии готового профиля.
1.2.3 Реконструктивные мероприятия
Таким образом, установлено, что узким местом на стане является чистовая линия, а также невозможность прокатки швеллера с параллельными полками, потребность в которых весьма актуальна. Для решения поставленной задачи рассмотрены следующие варианты реконструкции рельсобалочного стана ОАО НТМК.
Вариант №1
Прокатки швеллера с использованием чистового четырехвалкового калибра, представлен на рисунке 5.
Для реализации этого способа потребуется изготовление и установка универсальной клети вместо чистовой двухвалковой клети.
Такой вариант прокатки с применением универсальной клети позволит обеспечить стабильное получение геометрии готового профиля.
Однако при этом не представляется возможным устранить существующие недостатки, в частности узкое место.
Рисунок 5 -Прокатка швеллера с использованием чистового четырехвалкового калибра.
Вариант №2
Прокатка швеллера с применением непрерывной группы, состоящей из универсальной клети и чистовой двухвалковой клети. Схема приведена на рисунке 6.
Рисунок 6 - Прокатка швеллера с применением предчистового четырехвалкового калибра.
Для реализации этого способа потребуется изготовление и установка универсальной клети, а также изготовление привода аналогичного приводу чистовой клети.
Для электропривода потребуется построить машинный зал рядом с машзалом чистовой клети дуо. Для этого имеются свободные площади. Необходимо согласовать скорости прокатки в непрерывной чистовой группе.
Данный вариант также обеспечивает точное выполнение профиля и получение заданного качества, а также приведенная технологическая схема позволяет сокращать число проходов во второй трех валковой клети. Что позволяет частично устранить узкое место на участке стана.
Наиболее эффективным с точки зрения решения поставленной задачи представляет вариант №3, приведен на рисунке 7.
Рисунок 7 - Прокатка швеллера с применением реверсивной универсальной группы.
Этот вариант предусматривает установку реверсивной универсальной группы, взамен второй трех валковой и чистовой двух валковой клети.
Потребуется изготовление и установка универсальной клети, а также изготовление и установка еще одной клети дуо. Изготовление и установка приводов и размещение их на имеющиеся свободных площадях.
Такой вариант прокатки обеспечивает как и Варианты 1 и 2 повышение качество конечного профиля и позволит устранить узкое место на участке стана.
Учитывая выше изложенное для реконструкции принят вариант №3.
Четырех валковая клеть должна иметь двухскоростное электромеханическое нажимное устройство: быстроходная ступень используется для перемещения нажимных винтов со скоростью 20-30 мм/с, а тихоходная ступень со скоростью перемещения нажимных винтов 2,0-2,5 мм/с. Точность установки валков 0,05 мм.
2. Технология и оборудование рельсобалочного стана
2.1 Производственная программа и технические требования к готовой продукции
2.1.1 Сортамент
Номинальная производительность рельсобалочного стана 800 000 тонн в год. Численность технологического персонала 725 человек. График работы - круглосуточный.
Сортамент готовой продукции по маркам стали представлен в таблице 10, сортамент цеха по профилям в таблице 11.
Таблица 10 - Сортамент готовой продукции по маркам стали рельсобалочного цеха
|
Наименование группы марок стали |
Кол-во, тыс. т |
Доля в общем объеме, % |
Нормативный документ |
|
|
сталь углеродистая |
153,2 |
19,9 |
ГОСТ 380-94 [15], ГОСТ 535-88 [19], ГОСТ 27772-88 [14]. |
|
|
сталь повышенной прочности |
134,7 |
17,5 |
ГОСТ 19281-89 [18] |
|
|
сталь для тракторного башмака |
22,5 |
2,9 |
ТУ 14-102-163-2004 [27], ГОСТ 4543-71 [16] |
|
|
сталь для осевых заготовок подвижного железнодорожного состава |
69,2 |
9,1 |
ГОСТ 4728-96 [17] |
|
|
рельсовая сталь |
389 |
50,6 |
ГОСТ Р51685-2000 [22] |
Таблица 11- Сортамент цеха по профилям рельсобалочного стана
|
Наименование профиля |
Заготовка |
Г ОСТ или ТУ |
Профиль |
||||||
|
размеры, мм |
масса 1 м, кг |
размеры, мм |
масса 1 м, кг |
||||||
|
В |
Н |
Н |
В |
d |
|||||
|
Рельс Р-43 |
260 |
320 |
606.7 |
ГОСТ 7173-54 |
140 |
114 |
14,5 |
44,75 |
|
|
Рельс Р-50 |
300 340 |
360 320 |
834 807,6 |
ГОСТ Р 51685-2000 |
152 152 |
123 123 |
16 16 |
51,80 51,80 |
|
|
Рельс Р-65 |
300 340 |
360 320 |
834 807,6 |
ГОСТ Р 51685-2000 |
180 180 |
150 150 |
18 18 |
64,88 64,88 |
|
|
Рельс Р65-К |
300 340 |
360 320 |
834 807,6 |
ГОСТ Р 51685-2000 |
181 181 |
150 150 |
18 18 |
64,66 64,66 |
|
|
Рельс 60 Е 1 |
300 |
360 |
834 |
EN 13674 |
172 |
150 |
16,5 |
60,21 |
|
|
Рельс UIC-60 |
300 |
360 |
834 |
UIC 860 |
172 |
150 |
16.5 |
60.34 |
|
|
Рельс НР 108 |
340 |
320 |
807,6 |
СТП 102-118-95 |
158 |
175 |
40 |
108,00 |
|
|
Рельс НР 121 |
300 |
360 |
834 |
162 |
175 |
44 |
120,0 |
||
|
Рельс 136 RE |
300 |
360 |
834 |
ТТ 36-2002 |
185,7 |
152,4 |
17,5 |
67,36 |
|
|
ТБ-3 |
260 320 240 |
320 320 320 |
606,7 570,9 570,9 |
ГОСТ 5422-73 |
74 |
235 |
10,5/14 |
30,08 |
|
|
74 |
235 |
10,5/14 |
30,08 |
||||||
|
74 |
235 |
10,5/14 |
30,08 |
||||||
|
ТБ-1 |
260 |
320 |
606,7 |
80 |
240 |
15 |
35,90 |
||
|
ТБ-4 |
300 240 |
360 440 |
834 813 |
88 |
230 |
18 |
43,64 |
||
|
88 |
230 |
18 |
43,64 |
||||||
|
Башмак экскаваторный |
260 |
320 |
606,7 |
ТУ 14-102-128-92 |
45 |
238 |
18 |
46,50 |
|
|
Z-310(У) |
200 |
525 |
810 |
ГОСТ 5267.3-90 |
310 |
130/174 |
12 |
66,52 |
|
|
Квадрат 100 |
260 320 360 300 240 200 |
320 320 320 360 440 520 |
606,7 757 857 834 813 799 |
ТУ 14-1-5237-93 ТУ 14-1-4492-88 |
- - - - - - - - - - - |
- - - - - - - - - - - |
- - - - - - - - - - - |
76,98 |
|
|
Квадрат 115 |
101,63 |
||||||||
|
Квадрат 120 |
110,85 |
||||||||
|
Квадрат 125 |
120,47 |
||||||||
|
Квадрат 130 |
129,69 |
||||||||
|
Квадрат 140 |
150,9 |
||||||||
|
Квадрат 150 |
173,65 |
||||||||
|
Квадрат 160 |
196,74 |
||||||||
|
Квадрат 180 |
250,12 |
||||||||
|
Квадрат 200 |
307,92 |
||||||||
|
Квадрат 220 |
371,67 |
||||||||
|
Квадрат 215 |
280 240 260 |
360 360 320 |
772 665,5 606,7 |
ГОСТ 4728-96 |
- - - |
Ось |
- - - |
353,00 353,00 353,00 |
|
|
Квадрат 220 |
280 285 |
360 285 |
772 609,3 |
ГОСТ 4728-96 |
- - |
Ось |
- - |
370,10 370,10 |
|
|
Квадрат 225 |
280 |
360 |
772 |
ТС 102-88-2002 |
- |
Ось |
- |
387,00 |
|
|
Квадрат 230 |
280 240 260 |
360 360 320 |
772 665,5 606,7 |
ТС 102-88-2002 ГОСТ 4728-96 |
- - - |
Ось |
- - - |
406,00 406,00 406,00 |
|
|
Круг 120 |
320 340 |
320 320 |
757 807,6 |
ГОСТ 2590-88 |
- - |
- - |
- - |
88,78 88,78 |
|
|
Швеллер 20В-2 |
250 |
250 |
463 |
ГОСТ 5267.1-90 |
200 |
100 |
8 |
28,71 |
|
|
Швеллер 26В |
260 |
320 |
606,7 |
ГОСТ 5267.1-90 |
260 |
90 |
10 |
39,72 |
|
|
Швеллер 27У |
250 280 |
250 250 |
463 520 |
ГОСТ 8240-97 |
270 270 |
95 95 |
6 6 |
27,70 27,70 |
|
|
Швеллер 24У |
230 |
250 |
428 |
240 |
90 |
5,6 |
24,00 |
||
|
Швеллер 30У |
260 |
320 |
606,7 |
300 |
100 |
6,5 |
31,80 |
||
|
ПБ-615-19 |
100/340 |
495 |
777,8 |
ТУ 14-1-4107-86 |
615 |
129 |
19 |
152,37 |
|
|
ПБ-615-24 |
100/340/ |
495 |
777,8 |
615 |
134 |
24 |
176,51 |
||
|
ПБ-1979 |
100/330 |
510 |
778 |
615 |
170 |
24 |
245,50 |
2.1.2 Выбор расчетных профилей
Доля производства фланцевых профилей в производственной программе рельсобалочного цеха составляет в год 19,9% от общего объема производства. Основным спросом из этого объема пользуется швеллер 24У. Однако ввиду расширения сортамента цеха в соответствии со спросом потребителя выбираем расчетный профиль швеллер 24П.
Принимаем длину готового профиля - 12 м, число раскатов после порезки- 5 (порезка может осуществляться и на другие длины в диапазоне 6-12 м в зависимости от заказа). Тогда длина раската перед пилами составит примерно 61-62 м (с учетом длины раскатного рольганга за чистовой клетью).
Масса одного погонного метра швеллера 24П составляет 24 кг. С учетом минимальной длины заготовки для посада в методическую печь в сортаменте цеха выбираем сечение 250х250 мм.
2.1.3 Технические требования к качеству швеллера 24П ГОСТ
8240 - 97
Форма швеллера и предельные отклонения по размерам должны соответствовать приведенным на рисунке 8 и таблице 12.
Основные параметры и размеры.
h - высота;
b - ширина;
s - тольщина стенки;
t - толщина полки;
R - радиус внутреннего закругления;
r - радиус закругления полки;
X0 - расстояние от оси Y - Y до наружной грани стенки;
? - перкос полки;
f - прогиб стенки по высоте сечения профиля;
F - площадь поперечного сечения;
I - момент инерции;
W - момент сопротивления;
i - радиус инерции;
Sx - статический момент полусечения.
Поперечное сечение швеллера 24П должно соответствовать приведенному на рисунке 8.
Размеры швеллера, площадь поперечного сечения, значения радиусов закругления, уклона внутренних граней полок, указанных на рисунке 8 и приведенных значениях, используют для построения калибров и на профиле не контролируют.
Рисунок 8 - Размеры швеллера
Притупление прямых углов не должно превышать 3,5 мм. Притупление внешних углов не контролируется.
Швеллеры изготавливают длинной от 2 до 12 м, по соглашению потребителя с изготовителем - длинной свыше 12 м:
мерной длины;
мерной длинны с немерной в количестве не более 5% массы партии;
кратной мерной длинны;
кратной мерной длинны с немерной в количестве не более 5% массы партии;
немерной длины;
ограниченной длинны в пределах немерной.
Предельные отклонения по длине швеллерной мерной и кратной длинны не должны превышать:
при длине от 2 до 8 м включительно - до +40;
свыше 8 м - до + {40+5(l-8)} мм, но не более 100 мм,
где l - длина швеллера, м.
Швеллеры должны быть обрезаны. Косина реза не должна выводить длину швеллера за предельные отклонения по длине.
Длинна отдельного швеллера - это наибольшая длина условно вырезанной штанги с торцами, перпендикулярными к продольной оси.
Кривизна швеллера в горизонтальной и вертикальной плоскостях не должна превышать 0,2% длинны; по соглашению изготовителя с потребителем - до 0,15% длины.
Предельные отклонения по массе не должны превышать ±4% для партии ±6% для отдельного швеллера.
Отклонения от массы - это разность между фактической массой в состоянии поставки и рассчитанной по данным таблицы 13.
При расчете массы партии к метражу швеллеров мерной и кратной длины прибавляют 0,5 от суммы предельных отклонений по длине швеллеров в партии.Размеры и геометрическую форму швеллера контролируют на расстоянии не менее 500 мм от торца. Высоту швеллера контролируют в плоскости стенки, толщину стенки - у торца профиля.
Таблица 12 - Предельные отклонения
|
Параметр, мм |
Предельное отклонение |
|
|
Высота |
±3 |
|
|
Ширина полки |
±3 |
|
|
Толщина полки |
-0,5 |
|
|
Толщина стенки |
±0,6 |
|
|
Перекос полки |
1 |
|
|
Прогиб стенки по высоте |
1,5 |
2.2 Технология производства исходной заготовки
2.2.1 Технические требования к исходной заготовке
Химический состав стали должен соответствовать требованиям соответствующих нормативных документов (НД).
Концы заготовки, соответствующие головной и донной частям слитка должны быть обрезаны до полного удаления усадочных дефектов на головной части раската и утяжки концов и видимого расслоения.
По особым требованиям поставка заготовок из полуспокойных марок стали производится без удаления концевой обрези (за исключением заготовки сечением 360320 мм).
Уширение концов заготовки в месте реза не должно превышать 10 % высоты сечения.
Косина реза не должна превышать 10 мм.
Кривизна заготовок не должна превышать:
0,8 % длины - для рельсов широкой колеи;
1,5 % длины - для остального проката.
Видимое скручивание вокруг продольной оси не допускается.
Размеры сечения заготовки, предельные отклонения по размерам сторон должны соответствовать данным в Таблице 14.
Таблица 13 - Предельные отклонения по размерам заготовок и разность диагоналей, мм
|
Номинальные |
Предельные отклонения |
Разность |
||
|
размеры |
по высоте |
по ширине |
диагоналей, не более |
|
|
200х250 |
3 |
3 |
5 |
|
|
230х250 |
3 |
3 |
5 |
|
|
250х250 |
3 |
3 |
5 |
|
|
255х255 |
5 |
5 |
8 |
|
|
280х250 |
3 |
3 |
5 |
|
|
285х285 |
4 |
7 |
8 |
|
|
230х320 240х320 260х320 300х320 320х320 360х320 |
3 |
3 |
8 |
|
|
340х320* |
+3 |
+3 |
5 |
|
|
200х360 240х360 280х360 240х440 |
3 |
5 |
8 |
|
|
(360-400)х(480-510) |
10 |
10 |
10 |
|
|
170/495х530** |
5 |
5 |
5 |
|
|
240х320 260х320 300х320 320х320 360х320 |
3 |
3 |
8 |
|
|
340х320* |
+3 |
+3 |
5 |
|
|
200х360 240х360 280х360 240х440 |
3 |
5 |
8 |
|
|
360х480 380х510 400х510 340х480 360х490 385х500 390х510 |
10 |
10 |
10 |
|
|
170/495х530** |
5 |
5 |
5 |
Примечание :
Заготовки с номинальным размером по ширине 320 мм допускается изготовливать шириной от 310 до 325 мм с градацией промежуточных размеров через 5 мм.
Разность диагоналей заготовок для проката уголков не должна превышать 5 мм.
* Заготовка предназначена для рельсов широкой колеи.
** Размеры через дробь (/) указывают толщину шейки и высоту заготовки.
Длина заготовки заказывается исходя из полного использования годного металла слитка.
Предельные отклонения по длине заготовок мерной длины до плюс 80 мм.
Форма поперечного сечения заготовки
Вогнутость верхней и нижней граней заготовок, форма верхней и нижней поверхности фасонных заготовок, радиусы скругления углов заготовок определяются конструкцией калибров и на профиле не проверяются.
Вогнутость боковых поверхностей фасонной заготовки для производства двутавров 40К не допускается.
Состояние поверхности
В зависимости от назначения заготовки изготавливаются с удалением и без удаления дефектов.
Без удаления дефектов поставляются заготовки с удовлетворительной оценкой качества поверхности и с назначением на соответствующий профиль согласно Таблице 15.
Допускаются дефекты расположенные в зоне ножевого реза (на расстоянии не более 100 мм).
Таблица 14 - Сортамент металла, передаваемого без зачистки на УВ и УГМ ОЦ №1 для КСЦ, РБЦ, ЦПШБ
Назначениезаготовки |
Оценка качества поверхности плавки |
Цехи |
|
|
1 Прокат круглый |
« уд» |
КСЦ |
|
|
2 Квадратная заготовка |
«уд» |
РБЦ, КСЦ |
|
|
- |
ЦПШБ |
||
|
3 Фасонный прокат |
- |
||
|
4 Двутавры, швеллеры |
- |
РБЦ, КСЦ, ЦПШБ |
|
5 Вагонная стойка |
- |
КСЦ |
|
|
6 Шахтная стойка |
- |
||
7 Профиль башмакагусениц |
- |
РБЦ |
|
|
8 Профиль боковины рештака |
- |
КСЦ |
|
|
9 Рельсы узкой колеи |
- |
||
|
10 Рельсы широкой колеи |
- |
РБЦ |
|
|
11 Прокат круглый для стержней мельниц |
- |
КСЦРБЦ |
|
|
12 Шаровая заготовка |
- |
Качество поверхности заготовок для сортовых станов должно соответствовать требованиям ТИ 102-П.ОЗ-113-2005.
Недопустимые дефекты удаляются пологой огневой зачисткой шириной не менее шестикратной глубины.
При глубине дефекта свыше 30 мм зачистка выполняется с развалом на всю ширину грани заготовок, при этом вогнутость поверхности в этом месте не должна превышать 30 мм.
Требования к допустимым поверхностным дефектам заготовок для КСЦ, РБЦ, ЦПШБ, параметры зачистки металла (максимально допустимая глубина, температура металла) приведены в соответствующих технологических инструкциях: ТИ 102-П.ОЗ-113-2005, ТИ 102-П.С-140-2005.
На поверхности заготовок для сортовых станов допускаются гребни от огневой зачистки величиной до 5 мм.
На заготовках для прокатки квадратной заготовки в РБЦ и КСЦ допускаются вырубка дефектов с глубиной превышающей допустимые нормы на 50%.
Правила приемки и методы контроля
Приемка заготовок осуществляется службой технического контроля соответствующего цеха - изготовителя.
Заготовки принимаются партиями. Партия должна состоять из заготовок одного профилеразмера, одной марки стали и одной плавки (партии).
Допускается комплектование сборных партий заготовок для производства квадратной заготовки в КСЦ и РБЦ из одиночных заготовок разных профилеразмеров, но одной марки стали.
Приемка заготовок по размерам и форме осуществляется по результатам технологического контроля в процессе производства с выборочной проверкой размеров и формы заготовок на УВ и УГМ ОЦ № 1 и УВ и УГМ ЦПШБ или на загрузочных устройствах соответствующих цехов.
Размеры заготовок определяются на расстоянии не менее 300 мм от торца заготовки, кроме того, высота слябов - на расстоянии 40 мм от боковой кромки.
Проверке качества поверхности зачищенных заготовок подвергается каждая заготовка.
Состояние поверхности заготовок контролируется визуально.
Поставка заготовок производится по теоретической массе.
Теоретическая масса заготовки определяется путем умножения массы 1 м заготовки на длину заготовки с учетом 50% допуска по длине при поставке заготовки мерной длины.
Маркировка
Маркировке подвергается каждая заготовка.
Маркировка в горячем состоянии включает:
- бригадный знак;
- номер плавки (партии);
- марку стали или ее условное обозначение;
- год изготовления (последняя цифра).
Порядок расположения и количество реквизитов маркировки может быть уточнено в технологической документации на конкретные виды продукции.
Маркировка в горячем состоянии выполняется клеймением в торец. Допускается нанесение клейма на верхнюю поверхность на расстоянии не более 200 мм от торца заготовки или маркировка краской.
Клеймение фасонной заготовки производится на середине боковой поверхности заготовки.
Заготовки, подвергаемые зачистке на УВ и УГМ ОЦ № 1, дополнительно маркируются на торце маркой стали.
Маркировка должна быть четкой и обеспечивать сохранность знаков при cкладировании и транспортировании.
Документация
Каждая плавка (партия) сопровождается накладной сдачи (два экземпляра), подписанной ответственным работником УТК ОЦ № 1, с указанием в ней номера накладной, номера плавки (партии), марки и химического состава стали, количества заготовок, массы плавки (партии) и назначения.
При зачистке металла на машине огневой зачистке (МОЗ) в накладной сдачи делается отметка «Зачищено на МОЗ».
В сопроводительной документации для блюмов НСМЗ указывается длина по габаритному размеру.
При передаче плавки для КСЦ и РБЦ в горячем состоянии руководствоваться фабрикацией передаваемой средствами электронной связи.
При передаче плавки для КСЦ и РБЦ в горячем состоянии масса плавки и номер накладной не указываются, а количество заготовок указывается предполагаемое.
Полностью оформленная накладная сдачи (с указанием номера накладной и массы плавки) передается не позднее 40 мин с начала подачи плавки РБЦ и не позднее 4 ч с начала подачи плавки КСЦ.
При передаче плавки для КСЦ и РБЦ не полностью второй экземпляр накладной с указанием на нем количества оставшихся заготовок возвращается ОЦ №1.
Оставшаяся часть плавки сопровождается накладной сдачи плавки (второй экземпляр) и накладные сдачи на отремонтированные заготовки с указанием в верхнем углу «остаток».
При наличии брака и обрези в оставшейся части плавки производится корректировка накладной по массе переданной плавки (партии).
Плавки стали специального назначения и транспортного металла сопровождаются накладной сдачи и паспортом плавки.
При передаче РБЦ и КСЦ заготовок с отдельными дефектами, превышающими нормы, оформляется отдельная накладная с помет-кой: «отсортировка по выходу годного».
Условия передачи заготовок
Передача заготовок производится партиями. Масса сборной партии, формируемой с потока, должна быть в пределах 20 -150 т.
2.2.2 Технологический процесс производства исходной заготовки
Технология выплавки стали в мартеновском цехе включает в себя завалку стального лома, завалка шихты производится завалочными машинами. Сначала загружают часть лома, а на него - известняк и железную руду. После прогрева загружают остальной лом и нагревают до температуры плавления чугуна. Заливка жидкого чугуна производится из ковша по специально установленному желобу.
Соотношение лома и чугуна 55 и 45%. Нагрев металла и плавление в печи производится за счет природного газа и мазута.
В период загрузки и плавления шихты происходит окисление примесей за счет кислорода, содержащегося в печных газах и руде, а после образования шлака - содержащегося в оксиде железа, растворенном в шлаке. Окисление примесей (С, S, Мn, Р) идет по тем же реакциям, что и при конвертерном процессе. По достижении требуемого содержания углерода в кипящем металле, что определяется путем быстрого анализа отбираемых проб, приступают к последней стадии плавки - доводке и раскислению металла. В печь вводят рассчитанную дозу ферромарганца и ферросилиция, в результате чего уменьшается содержание оксида железа в металле (металл раскисляется).
После раскисления берут контрольную пробу металла и шлака, пробивают летку и по желобу выпускают сталь в ковши. Сталь разливается в слитки массой от 7,5 до 8,2 тонн как сверху, так и сифоном.
Далее слитки поступают в обжимной цех №1, где загружаются в нагревательные колодцы для подогрева до 1260-1300 0С за 2,5-3 часа перед прокаткой. Загрузка в колодцы производиться краном с клещевым захватом поплавочно в вертикальном положении прибыльной частью вверх. Нагретые слитки извлекаются из колодца клещевым краном и доставляются на приемный рольганг, где слиток автоматически взвешивается. Затем поступает к обжимной клети дуо с диаметром валков 1150 мм. Прокатка ведется в два слитка. После прокатки раскаты подвергаются обработке на машине огневой зачистки. На ходу со скоростью 0,25-1 м/с со всех четырех сторон раската газокислородные горелки сжигают поверхностный слой металла на глубину 0,8-3мм. Удаляя поверхностные трещины и другие дефекты. Далее от раскатов на ножницах отрезается донная 4-6% и головня части 2-3%. После чего клеймуется и поступает на адьюстаж, где охлаждается и осматривается. Если нет никаких видимых замечаний принимается и поступает на загрузочный стилаж методической печи с шагающими балками рельсобалочного цеха.
2.3 Технологический процесс и оборудование для производства готовой продукции
2.3.1 Технология производства швеллера 24П по ГОСТ 8240 - 97
В соответствии с реконструкцией технология прокатки швеллера 24П не предусматривает изменения в режиме нагрева и режима обжатий в черновой двух валковой клети «950».
Металл с участка вырубки и уборки горячего металла (УВ и УГМ) обжимного цеха на загрузочные устройства методической печи РБЦ подаётся по транспортным рольгангам.
Подача заготовок на загрузочные устройства производится поплавочно.
Разрыв плавки допускается по согласованию с мастером управления технического контроля (УТК) в следующих случаях:
неисправность передающего оборудования (крана, загрузочного устройства, секции рольганга);
отсортировка заготовок на зачистку дефектов.
Очерёдность подачи плавок устанавливается фабрикатором РБЦ согласно заданию планово-распределительного бюро РБЦ.
Заготовки укладываются на столы загрузочных устройств в один ряд клеймом в сторону рабочей площадки.
При наличии заготовок с клеймом на другом конце эти заготовки разворачиваются.
Катаные заготовки при наличии литерных заготовок подаются на столы загрузочных устройств с чередованием с безлитерными заготовками.
Контроль за чередованием литерных и безлитерных заготовок возлагается на контролёра УТК.
При двухрядном посаде контролёр УТК на загрузочном устройстве печи проверяет клеймо каждой заготовки.
Посад заготовок производится в два ряда согласно фабрикации и накладных сдачи. В исключительных случаях допускается однорядный посад заготовок.
Нагрев заготовок перед прокаткой осуществляется в печи с шагающими балками рельсобалочного цеха.
Пространство печи по управлению тепловым режимом, видам и мощности горелок разделено на три зоны:
- I сварочная
- II сварочная
- III томильная
Время нагрева составляет примерно 2 ч. 40 мин, после чего заготовка сечение 250x250 мм выдается с помощью машины безударной выдачи на приемный рольганг и транспортируется к первой черновой двухвалковой клети «950», кантуется на 270є и прокатывается за 7 проходов. Первый проход осуществляется в ящичном калибре О с обжатием 75 мм до размеров 210x260 мм, кантуется на 90є и прокатывается в разрезном калибре I с обжатием 80 мм, до размеров 180x210 мм. После задается в открытый швеллерный калибр II с изогнутой стенкой и с выпуском полок 10% с обжатием 80мм до размеров 100x215 мм, выполняется проход в открытом швеллерном калибре III с изогнутой стенкой и с выпуском полок 15% с обжатием 42мм до размеров 58x215 мм. В обратном направлении выполняется холостой проход в том же калибре, затем проход в этом же калибре с обжатием 30 мм, до размеров 28x215 мм и холостой в обратном направлении.
После обжимной клети заготовка с температурой не менее 1100 єC поступает к первой черновой клети трио стана «850». Где осуществляется 3 прохода с выпуском полок 15%, в двух открытых швеллерных калибрах с изогнутой стенкой и в одном контрольном полузакрытом калибре. Раскат с помощью передаточных шлепперов передается в универсальную реверсивную группу, состоящую из двух двухвалковых и одной универсальной клетей. В которой один проход осуществляется во всех клетях, а в обратном направлении один проход только в универсальной клети. После раскат поступает на участок пил горячей резки где пилится на 5 штанг и транспортируется на центральный холодильник. Где охлаждаются до 100 єC, маркируются и поступают на ролико - правильные машины. Раскат правится и транспортируется на участок отделки, осматривается, зачищается, принимается контролерами УТК и поступает на склад готовой продукции. Отгружается заказчику.
3. Расчет технологического процесса
3.1 Расчет калибровки валков
Расчет четырехвалкового калибра ведется по методике описанной, в разделе 4, против хода прокатки.
Размеры швеллера 24П по ГОСТ 8240 - 97 приведены на рисунке 9.
Рисунок 9 - Размеры швеллера 24П по ГОСТ 8240 - 97
H = 240 мм, B = 90 мм, d = 5,6 мм, t = 10 мм, R = 10,5 мм, r = 6 мм. Допуск по высоте и ширине швеллера ±3 мм, а по толщине фланцев -0,5 мм. Швеллер прокатывают из стали Ст.3.
Размеры чистового четырехвалкового калибра
Ориентировочно температура конца прокатки 900 єC.
Горячие размеры чистового профиля.
Высота полки:
B = (H - 0,7·3)·(1+0,12··T),
B = (240 - 0,7·3)·(1+0,12··900) = 241 мм
Высота фланца:
Hф =(B - 0,7·3)·1,0114,
Hф =(90 - 7·3)·1,0114 = 89,2 мм
Толщина шейки:
d = d ·1,0114,
d =5,6·1,0114 = 5,66 мм
Толщина фланца:
t = (t - 0,7·0,5)·1,0114,
t = (10 - 0,7·0,5) =9,8 мм
Ширина шейки:
Bш =H - 2·t,
Bш =241 - 2·9,8 = 221,4 мм
Радиусы закруглений R и r на горячие размеры не пересчитывают. Отношение C1 =R/t = 10,5/9,8 = 1,07 и C2 =r/t = 6/9,8 = 0,61.
Подобные документы
Характеристика Выксунского металлургического завода. Обоснование целесообразности модернизации цеха. Оборудование и технология производства. Настройка агрегатов линии подготовки, формовки и калибровки. Расчет калибровки валков формовочного стана.
дипломная работа [682,6 K], добавлен 19.12.2012Общая характеристика проектируемого цеха. Расчет электроосвещения. Расчет вентиляционной установки для цеха. Разработка схемы управления мостового крана. Расчет и построение графиков переходного процесса при пуске электродвигателя. Охрана труда.
курсовая работа [560,7 K], добавлен 28.03.2007Характеристика сырья и готовой продукции завода. Описание технологической схемы размольного отделения мельзавода. Формирование сортов муки. Описание технологической схемы цеха бестарного хранения после реконструкции. Расчет и подбор оборудования.
курсовая работа [71,6 K], добавлен 28.09.2014Выбор и обоснование технологической схемы варочного цеха пивоваренного завода. Расчёт продуктов производства. Расчёт и подбор технологического оборудования варочного цеха. Расчёт расхода воды и тепла в варочном цеха, площади складских помещений.
курсовая работа [93,2 K], добавлен 10.12.2013Общая характеристика технологической схемы цеха по получению белковых кормовых дрожжей, описание и обоснование выбора его основного технологического оборудования. Расчет материального баланса цеха и оборудования по получению белковых кормовых дрожжей.
курсовая работа [58,6 K], добавлен 23.03.2010Характеристика предприятия и режим работы. Организация производства, а также деятельности цеха по системе планово-предупредительного ремонта. Расчет трудоемкости работ и потребного количества оборудования, численности рабочих, фонда заработной платы.
курсовая работа [39,9 K], добавлен 10.09.2015Краткая информация о компрессорной станции "Юбилейная". Описание технологической схемы цеха до реконструкции. Установка очистки и охлаждения газа. Технические характеристики подогревателя. Теплозвуковая и противокоррозионная изоляция трубопроводов.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 16.06.2015Данные для расчета производительности основных цехов металлургических заводов. Основные технологические процессы доменного цеха. Выбор оборудования и его размещение. Устройство литейных дворов. Комплексная механизация и автоматизация проектируемого цеха.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 05.03.2014Расчет металлоемкости и годовой расход металла как основные производственные показатели проектируемого судостроительного цеха. Расчет трудоемкости работ цеха и определение его штата. Площадь, состав ведомости оборудования и структура управления цеха.
курсовая работа [339,2 K], добавлен 04.03.2015Расчет годовой ремонтоемкости цеха. Расчет трудоемкости слесарно-сборочных работ и станкоемкости механической обработки. Расчет количества и состава оборудования ремонтных служб. Определение производственных, вспомогательных и обслуживающих площадей цеха.
контрольная работа [106,6 K], добавлен 12.08.2011
