Размеры предчистового двухвалкового калибра

Калибр является контрольным , толщина стенки и фланцев не изменяется, а высота полок уменьшается на величину уширения в универсальном калибре.

По номограмме [13] рисунок П.27 для швеллера 24 определяется в 1 калибре коэффициент обжатия стенки 1/n_d =1,08.

Коэффициент обжатия фланцев:

1/ n_t =(1ч1,04)·( 1/ n_d),

1/ n_t =1,08

Толщина стенки:

d₂ = d₁·(1/ n_d),

d₂ =5,66 - 1,08 =6,1мм

Толщина фланцев:

t₂ = t₁ ·1/ n_t,

t₂ =9,8·1,08 = 10,6 мм

Уширение (приращение фланцев)рассчитывается как уширение на гладкой бочке по формуле Бахтинова:

где - коэффициент триения.

мм

Высота фланцев:

H_ф2= H_ф1 - ?B_ф,

H_ф2=89,2 - 0,73 = 88,4 мм

Уширение стенки профиля примем ?B_ш=0,4 мм.

Ширина полосы задаваемой в чистовой калибр:

B₂= B_ш1 - ?B_ш+2·t,

B₂=221,4 - 0,4+2·10,6 = 242,2 мм

Уклон полок принимаем 7%

Размеры третьего против хода прокатки универсального калибра

Так как в контрольном калибре контролируются только длина фланцев то все остальные размеры соответствуют размерам третьего калибра.

Расчет остальных калибров ведется по методике расчета швеллера для двухвалковых калибров Бахтинова Б.П. и Штернова М.М. [13]. Результаты расчетов приведены в таблице 15.

Таблица 15 - Результаты расчетов швеллерных калибров

№	Шейка	Действительные фланцы	Ложные фланцы	щ, мм2	л
	d, мм	lш, мм	b, мм	a, мм	lф, мм	hл, мм	bл, мм	aл, мм
1	5,6	241	9,8	9,8	83,6	-	-	-	3006	1,08
2	6,1	242,2	10,6	10,6	81,7	-	-	-	3256	1,01
3	6,1	242,2	10,6	10,6	83,1	-	-	-	3300	1,18
4	7	238	13,1	13	78,7	5,5	26,8	-	3917	1,16
5	8	235,4	17,6	13	87	7	13,3	10	4555	1,52
6	12	226	24	18,2	84	12,5	18	13	6933	1,68
7	19	216,8	32	20	75	18	25,5	20	11667	1,61

По результатам расчетов строим шаблоны и определяем площади поперечного сечения с помощью программы КОМПАС - 3D.

3.2 Расчет скоростного режима при прокатке на стане «850»

Скоростной режим на стане 950 не подвергается изменению результаты расчета приведены в таблице 7.

При прокатке на стане 800 первые три прохода раскат прокатывается при постоянной частоте вращения валков, n_п = 100 об/мин. В непрерывной универсальной группе при n_п = 100 об/мин, захват полосы осуществляется при

n_у = 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: H_0с B_0с = 28220 мм,

ДН = 9 мм

Рабочий диаметр валков по формуле (3):

D_р = 860 - 19 = 841 мм.

Угол захвата по формуле (4):

= 8,44є.

Допустимый угол захвата, при скорости прокатки по формуле (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 калибрепо формуле (13):

Для восьмого калибра:

= 4,37 с.

Для девятого и десятого калибров аналогично. Результаты расчета приведены в таблице 16.

Таблица 16 - 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

Так как в одинацатом, двенадцатом, тренадцатом и четырнадцетом калибрах захват полосы осуществляется на пониженных оборотах, то:

рациональные значения ускорения (а) и замедления (b) (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):

;

= 11 с.

время остановки по формуле (10):

= 2,2 с.

Период прокатки:

;

= 16,2 с.

Проход в 11,12,13 калибрах осуществляется как в непрерывной группе, время прокатки будет накладываться друг на друга через 1,925 м длины раската после захвата в первой клети группы.

Последний проход производится только в одной универсальной клети, и рассчитывается аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице 17.

Таблица 17 - данные расчета скоростного режима в реверсивной группе клетей на стане «850»

N	п, (с)	ост, (с)	( Тпр + ост ), (с)
11	11	2,2	13,2
12	11,04	2,2	26,4
13	13,8	2,2	42,2
14	12,5	2,2	57,1

3.3 Расчет температурного режима прокатки

На стане 950 температурный режим остается неизменным, результаты расчета приведены в таблице 8.

Рассчитывается температурный режим на стане 850.

Температура металла после восьмого прохода:

Размеры полосы:

Н₀ В₀ = 19 220 мм.

Периметр поперечного сечения полосы, задаваемой в калибр:

П₀ = 2 · ( Н₀ + В₀ );

П₀ = 2 · ( 19 +220 ) = 478 мм.

Площадь поперечного сечения раската:

_О = 11667,4 мм².

= 26,62 с, - время охлаждения полосы;

t₀ =1216 єC, - температура металла;

₁ = 1,34 - коэффициент вытяжки в предыдущем пропуске;

_S = 61,63 Мпа. - сопротивление металла пластической деформации в предыдущем пропуске.

t_д - повышение температуры металла в предыдущем проходе за счет пластической деформации,єС;

t_Д = 0,183 · 61,63 ln 1,161 = 5,37 єС.

= 1175 єС.

В остальных проходах аналогично, результаты расчета приведены в таблице 18.

Таблица 18 - Результаты расчета температурного режима при прокатке на стане 850

N	HO BO, мм	П0, мм	0, мм2	, с	tД, єС	t1, єC
8	19220	478	11667,4	26,6	5,37	1216
9	12225	474	6933,8	9,5	6,14	1175
10	8228	472	4555	16	5,26	1157
11	7227	468	3917	30	1,82	985
12	6,1242,2	496,6	3300	1	1,94	984
13	6,1242,2	501	3256	16	1,1	940
14	5,6241	492,2	3006	13,8	1	901

3.4 Расчет динамического режима прокатки

3.4.1 Расчет динамического режима при прокатке на стане «950»

Рассчитаем динамический режим для первого прохода.

Размеры полосы: H_O B_O = 250 250 мм, H₁ B₁ = 210 260 мм,

величина обжатия: Н = 40 мм.

Относительное обжатие:

; (15)

Скорость деформации:

; (16)

= 3.25 с^-1.

Сопротивление металла пластической деформации для стали марки Ст3 определим по методу термомеханических коэффициентов В.И.Зюзина [9]. По этому методу формула:

_s = у_0д•K_t•K_е•K_u, (17)

К_t = 0,5, К_е = 1,15, К_u = 0,62, у_0д = 84,3 МПа.

_s = 84,3•0,5•1,15•0,62 = 30,05 МПа.

Длину очага деформации:

; (18)

= 124 мм.

Среднюю высоту очага деформации:

H_ср = 0,5 ( Н₀ + Н₁ ); (19)

H_ср = 0,5 · ( 250 +210 ) = 230 мм.

Среднюю ширину очага деформации:

B_ср = 0,5 ( B₀ + B₁ ); (20)

B_ср = 0,5 · ( 250 + 260 ) = 255 мм.

Удельное давление металла на валки:

р = 1,08 · n_у · n_ж · n_ф · _s, (21)

где n_у - коэффициент напряженного состояния;

n_ж - коэффициент, учитывающий влияние жестких концов;

n_ф - коэффициент, учитывающий форму профиля.

Коэффициент напряженного состояния n_у:

, (22)

где - параметр, учитывающий коэффициент

трения при прокатке.

, (23)

где - коэффициент трения при прокатке.

= 0,55 - 0,00024 · t₁; (24)

= 0,55 - 0,00024 · 1250 = 0,25

= 1,553

= 1,078

Коэффициент, учитывающий влияние жестких концов:

(25)

= 1,27

Коэффициент, учитывающий форму профиля :

для простых профилей - n_ф = 1,

для фасонных профилей - n_ф = 0,7 + 0,17 · .

p = 1,08 · 1,078 · 1,27 · 30,05 = 44,43 МПа

Полное давление металла на валки:

P = p · F_к. (26)

Площадь контактной поверхности:

; (27)

F_k =43725,95 (мм²).

Р = 93,32 ·43725,95 = 4080,75 (кН).

Крутящий момент на рабочих валках определим по формуле:

М_вал = 2 · Р · l_с ·_п , (28)

где _п - коэффициент плеча приложения

равнодействующей, для простых профилей - _п = 0,5.

М_вал = 2 · 4080,75 · 120 · 0,5 = 489,69 (кН · м).

Момент трения:

М_тр = Р · f_п · d_ш,(29)

где f_п - коэффициент трения в шейках валков, f_п = 0,05;

d_ш - диаметр шейки валка, определим по формуле.

d_ш = 0,55 · D₀, (30)

d_ш = 0,55 · 0,980 = 0,539 м

М_тр = 4080,75 · 0,05 · 0,539 = 109,97 кН · м

Момент чистой прокатки:

; (31)

М_ч = ( 157,8 + 34,23 ) / 0,90 213 кН · м

Для электродвигателя МПС 8700 - 60 определим номинальный крутящий момент по формуле:

,(32)

где N_н - номинальная мощность электродвигателя,

N_н = 6400 кВт;

n_н - номинальная частота вращения валков,

n_н = 60 об/мин.

М_н = 9,562 · 6400 / 60 1020 кН · м.

Момент холостого хода при приводе от одного электродвигателя:

М_хх = 0,05 · М_н;(33)

М_хх = 0,05 · 1020 = 51 кН · м

Динамический момент:

,(34)

где GD² - приведенный маховый момент

вращающихся деталей главной линии стана,

GD² =2158,2 кН · м².

М_дин = 2158,2 · 50/375 = 287,76 кН · м

Крутящие моменты электродвигателя на характерных участках схемы изменения частоты вращения валков.

Момент разгона:

М_р = М_хх + М_а;(35)

М_а = М_дин.

М_р = 51 + 287,76 = 338,76 кН · м

Момент ускорения:

М_у =М_хх + М_а + М_ч;(36)

М_у = 51 + 287,76+ 213,4 =552,1 кН · м

Момент замедления по формуле:

М_з =М_хх - М_b + М_ч;(37)

М_b = М_дин.

М_з = 51 - 287,76+ 213,4 =-23,36 кН · м

Момент остановки:

М₀ =М_хх - М_b;(38)

М₀ = 51 - 287,76 = - 236,76 кН · м

Проверим электродвигатель на кратковременную перегрузку, должно выполняться условие:

;

Для первого прохода условие выполняется.

Проверим электродвигатель на нагрев. Должно выполняться условие:

М_кв < 0,9 М_н;

Квадратичный момент за проход:

,(39)

=351,4 кН · м

0,9М_Н = 0,9 · 1020 = 918 (кН · м).

Для первого прохода условие выполняется, полученный квадратичный момент не превышает 0,9М_Н.

Аналогично определяем динамический режим для второго прохода. Результаты расчета представлены в таблице 20.

Расчет энергосиловых параметров при прокатке в швеллерных калибрах

Расчет начинаем с третьего прохода. Степень, скорость, сопротивление деформации определяем аналогично первому проходу.

Размеры полосы: H₀ B₀ = 180 210 мм, H₁ B₁ = 100 215 мм.

величина обжатия: Н = 80 мм.

Относительное обжатие по формуле (15)

.

Скорость деформации определим по формуле (16):

= 6,29 с^-1

Сопротивление металла пластической деформации по формуле (17):

_s = 46,65 МПа

Длина очага деформации по формуле (18):

= 180 мм

Средняя высота очага деформации по формуле (19):

H_ср = 0,5 ( 180 +100 ) = 140 мм

Средняя ширина очага деформации по формуле (20):

B_ср = 0,5 ( 210 + 215 ) = 212,5 мм

Коэффициент трения при прокатке по формуле (24):

= 0,55 - 0,00024 · 1233,7 = 0,254;

Параметр, учитывающий коэффициент трения при прокатке, по формуле (23):

=1,148

Коэффициент напряженного состояния n_у по формуле (22):

=1,176

Коэффициент, учитывающий влияние жестких концов по формуле (25):

n_ж = 1.

Удельное давление металла на валки по формуле (21):

p = 1,08 · 1,176· 46,65 = 59,24 Мпа

Площадь контактной поверхности по формуле (27):

F_к= 38441,2 мм².

Полное давление металла на валки по формуле (26):

Р = 59,24•38441 = 2277,2 кН.

Крутящий момент на рабочих валках по формуле (28):

М_вал= 2 · 2277,2 ·180,8 · 0,5 = 411,7 кН · м.

Момент трения по формуле (29):

М_тр = 2277,2 · 0,05 · 0,539 = 61,37 кН · м.

Момент чистой прокатки по формуле (31):

М_ч = ( 411,7 + 67,37 ) / 0,90 529,6 кН · м.

Для электродвигателя МПС 8700-60:

М_н = 1020 кН · м, М_хх = 51 кН · м, М_дин = 287,76 кН · м.

Определим крутящие моменты электродвигателя на характерных участках схемы изменения частоты вращения валков:

момент разгона по формуле (35):

М_р = 51 + 287,76 = 338,76 кН · м.

момент ускорения по формуле (36):

М_у = 51 + 287,76+ 525,6 = 864,36 кН · м.

момент вращения с постоянной скоростью:

М_п =М_хх + М_ч;

М_п = 51 + 525,6 = 576 кН · м.

момент замедления по формуле (37):

М_з = 51 - 287,76+ 525,6 = 288,8 кН · м.

момент остановки по формуле (38):

М₀ = 51 - 287,76 = - 236,76 кН · м.

Проверим электродвигатель на кратковременную перегрузку, должно выполняться условие:

;

.

Для второго прохода условие выполняется.

Проверим электродвигатель на нагрев. Должно выполняться условие:

,

0,9М_н = 918 (кН · м).

= 636,5 кН · м.

Суммарный квадратичный момент за два прохода по формуле:

;(41)

М_кв. = 526,48 (кН · м).

М_кв < 0,9М_н.

Аналогично определяем динамический режим для остальных проходов. Результаты расчета представлены в таблице 19.

Таблица 19 - Данные расчета динамического режима при прокатке на стане 950

N	S, МПа	р, МПа	Р, кН	МУ, кН·м	МП, кН·м	М3, кН·м	МУм/ Мн	МКВ, кН·м	МКВ,кН·м
1	30,05	44,43	1270,2	552,1	-	-23,36	0,68	351,4	351,4
2	40,57	48,63	1407,4	653,4	-	77,9	0,8	391,1	372,2
3	46,65	59,24	2277,2	864,36	576	288,8	0,84	636,5	526,4
4	49,53	98,41	2846,6	849,36	561,6	273,8	0,832	572,1	602,3
5	-	-	-	338,7	51	-236,7	0,33	272,6	448,1
6	52,41	77,31	1922,7	643,26	355,5	67,74	0,63	401	346,8
7	-	-	-	338,7	51	-236,7	0,33	272,6	257,7

В соответствии с таблицей 20 в целом за период прокатки на стане 950 условие М_кв < 0,9М_н выполняется.

3.4.2 Расчет динамического режима при прокатке на стане «850»

Рассчитаем динамический режим прокатки для восьмого прохода.

Размеры полосы: H₀ B₀ = 28 215 мм, H₁ B₁ = 19 220 мм.

Величина обжатия: Н = 9 мм.

Относительное обжатие по формуле (15):

= 0,32.

Скорость деформации по формуле (16):

= 22,5 с^-1.

Сопротивление металла пластической деформации по формуле (17):

_s =61,63 МПа.

Длина очага деформации по формуле (18):

=60 мм.

Средняя высота очага деформации по формуле (19):

H_ср = 0,5 ( 184,4 +167,7 ) = 176,05 мм.

Средняя ширина очага деформации по формуле (20):

B_ср = 0,5 ( 28 + 19 ) = 23,5 мм.

Коэффициент трения при прокатке по формуле (24):

= 0,55 - 0,00024 · 1216 = 0,258;

Параметр, учитывающий коэффициент трения при прокатке по формуле (23):

= 3,44.

Коэффициент напряженного состояния n_у по формуле (22):

= 1,348.

Коэффициент, учитывающий влияние жестких концов по формуле (25):

n_ж = 1

Коэффициент, учитывающий форму профиля :

n_ф = 0,7 + 0,17 · 3,44 = 1,28

Удельное давление металла на валки по формуле (21):

p = 1,08 · 1,348 · 1,28 ·1 · 61,63 = 114,8 МПа.

Площадь контактной поверхности по формуле (27):

F_к= 13268,3 мм².

Полное давление металла на валки по формуле (26):

Р = 114,8 · 13268 = 1523,7 кН.

Для фасонных профилей коэффициент плеча приложения равнодействующей по формуле М.А.Зайкова - Н.А.Федорова :

_п =А₀ - А₁(l_с/H_ср) + A₂ (l_с/H_ср)² - A₃ (l_с/H_ср)³,(42)

где А₀ - А₃ - коэффициенты, принимающие значения в зависимости от формы профиля.

при _п > 0,8, принимаем _п = 0,8;

при _п < 0,5 ,принимаем _п = 0,5.

Для таврового калибра по данным [8]:

A₀ = 5,85, A₁ = 11, A₂ = 7,35, A₃ = 1,58.

_п =5,85 - 11 ·2,59 + 5,3 ·2,59² - 1,15 · 2,59³ = 0,5.

Крутящий момент на рабочих валках по формуле (28):

М_вал = 2 · 1523 ·60 · 0,5 = 91,4 кН · м.

Момент трения по формуле (29):

М_тр = 1523 · 0,05 · 0,473 = 36,03 кН · м.

Момент чистой прокатки по формуле (31):

М_ч = ( 91,4 + 36,03 ) / 0,90 141,5 кН · м.

Для электродвигателя МПС 8000 - 110 номинальный крутящий момент N_н = 8000 кВт, n_н = 110 об / мин.

М_н = 9,562 · 8000 / 110 695 кН · м.

Момент холостого хода при приводе от одного электродвигателя по формуле (33):

М_хх = 0,05 · 695 = 35 кН · м

Момент вращения валков с постоянной скоростью по формуле (40):

М_п = 35 + 141,5 =176,5 кН · м.

Аналогично для восьмого -десятого проходов. Результаты расчета представлены в таблице 21.

Проверим электродвигатель на нагрев. Должно выполняться условие:

Квадратичный момент за время прокатки в клетях трио по формуле (4.60):

кН · м.

0,9М_н = 0,9 · 553 = 497,7 (кН · м).

Для клети трио условие выполняется, полученный квадратичный момент не превышает 0,9М_н.

Рассчитаем динамический режим прокатки для реверсивной не прерывной группы.

Размеры полосы: H₀ B₀ = 8 228 мм,

H₁ B₁ = 7,5 238 мм.

Величина обжатия: Н = 1 мм.

Относительное обжатие по формуле (15):

= 0,125

Скорость деформации по формуле (16):

= 26,9 с^-1.

Сопротивление металла пластической деформации по формуле (17):

_s =117,72•1,05•1,03•1,08= 88,1 (МПа).

Длина очага деформации по формуле (18):

= 20,5 (мм).

Средняя высота очага деформации по формуле (19):

H_ср =7,5 мм.

Средняя ширина очага деформации по формуле (20):

B_ср =227,5 мм.

Коэффициент трения при прокатке по формуле (24):

= 0,55 - 0,00024 · 985 = 0,313.

Параметр, учитывающий коэффициент трения при прокатке, по формуле (23):

=12,8.

Коэффициент напряженного состояния n_у по формуле (22):

=1,389.

Коэффициент, учитывающий влияние жестких концов по формуле (25):

n_ж =1.

Коэффициент, учитывающий форму профиля:

n_ф = 0,7 + 0,17 · 12,8 = 2,87

Удельное давление металла на валки по формуле (21):

p = 1,08 · 1,389 · 2,65 · 88,1 = 350,2 МПа

Контактная площадь по формуле (27):

F_к=4670 мм

Полное давление металла на валки по формуле (26):

Р = 350,2 · 4670= 1635,6 кН.

Коэффициент плеча приложения равнодействующей по формуле (42):

_п = 0,5

Крутящий момент на рабочих валках по формуле (28):

М_вал = 2 · 1635,6 ·20,5 · 0,5 = 33,5 кН · м.

Момент трения по формуле (29):

М_тр = 1635,6 · 0,05 · 0,473 = 38,68 кН · м

Момент чистой прокатки по формуле (31):

М_ч = (33,5 +38,68 )/0,90 80,2 кН · м.

Для электродвигателя МПС 3200-110 номинальный крутящий момент N_н = 3200 кВт, n_н = 110 об / мин.

М_н = 9,562 · 3200 / 100 306 кН · м.

Момент холостого хода при приводе от одного электродвигателя по формуле (33):

М_хх = 0,05 · 306 = 15,3 кН · м

Динамический момент по формуле (34):

GD² =324 (кН · м²).

М_дин = 324 ·50/375 =43,2 кН · м.

Определим крутящие моменты электродвигателя на характерных участках схемы изменения частоты вращения валков:

момент разгона по формуле (35):

М_р = 15,3 +43,2=58,5 кН · м.

момент ускорения по формуле (36):

М_у = 15,3 +43,2+80,2 =138,7 кН · м.

момент вращения с постоянной скоростью по формуле (40):

М_п = 15,3 + 80,2 = 95,5 кН · м.

момент остановки по формуле (38):

М₀ = 15,3 -43,2 = -28 кН · м.

Проверим электродвигатель на кратковременную перегрузку исходя из условия:

.

Для одинадцатого прохода условие выполняется.

Проверим электродвигатель на нагрев.

Квадратичный момент за проход по формуле (39):

=109,4 кН · м.

0,9М_н = 0,9 · 306 = 275,4 кН · м.

Для одиннадцатого прохода условие выполняется, квадратичный момент меньше 0,9М_н.Аналогично рассчитываются остальные проходы, результаты расчетов приведены в таблице 20.

Таблица 20 - Данные расчета динамического режима прокатки на стане 800

N	s, МПа	р, МПа	Р, кН	п	Мп, кН · м
8	61,63	114,8	1523,7	0,5	176,5
9	64,75	142,1	1703,6	0,5	181,6
10	68,7	194,4	1804,7	0,5	163,7
11	88,1	350,2	1635,6	0,5	95,5
12	86,47	420,7	2193,5	0,5	132,3
13	78,1	235,5	121,2	0,5	21,8
14	80,9	659,5	2244,4	0,5	118

3.5 Расчет на прочность и жесткость двухвалковой клети в непрерывной реверсивной группе. Определение суммарной упругой деформации клети.

3.5.1 Расчет на прочность и жесткость станины

Расчеты производятся, используя формулы и рекомендации

А.А. Королева. Исходные данные для расчета: l₁=l₃=1,2 м; l₂=2,64 м; моменты инерции сечений - J_I=0,0309 м⁴; J_II=0,007 м⁴; J_III=0,012 м⁴.

Максимальный момент изгиба верхней и нижней поперечин усилием прокатки Р, по формуле:

,

где Р = 2500 кН;

(кНм).

Реактивные моменты, действующие в верхних и нижних углах жесткой рамы. Моменты от вертикальных усилий, действующих на верхнюю и нижнюю поперечины по формуле:

где

.

.

(кНм).

,

где М_п - максимальный момент изгиба верхней и нижней поперечин;

(кНм).

.

при l_I=l_III и n=1 (без учета радиуса закругления сечения рамы) реактивный изгибающий момент для жесткой прямоугольной рамы по формуле:

;

(кНм).

Несмотря на небольшую величину реактивных моментов М₁, М₃ и М₀ по сравнению с М_п, учитываются при расчете станины для получения обоснованных результатов последующего определения напряжений и деформаций.

Площади и моменты сопротивления сечений участков станины : F₁=0,516 м²; W₁=0,0806 м³; F_II=0,2916 м²; W_II=0,0262 м³; F_III=0,42м²; W_III=0,0666 м³.

Напряжения растяжения в середине верхней и нижней поперечин по формуле:

;

(кНм).

;

(кНм).

Напряжения растяжения в стойке станины от усилия прокатки Р=2500 кН и изгибающих моментов М₁ и М₃ по формуле:

;

(МПа).

Запас прочности станины для нижней поперечины при пределе прочности углеродистой литой стали []=500 - 600 МПа, по формуле:

Или с учетом десятикратного запаса прочности:

n=51,6/10=5,16

Прогиб среднего сечения от изгиба и действия поперечных сил. Для верхней поперечины по формуле:

,

где Е - модуль упругости материала, МПа; (для стали Е=210⁵ МПа);

G - модуль сдвига материала, МПа; (для стали G = 0,7510⁵ МПа);

k = 1,2 (для прямоугольного сечения);

= 0,037(мм).

Для нижней поперечины по формуле:

;

=0,066 (мм).

Упругое растяжение стойки станины по формуле:

;

(мм).

Суммарная деформация станины:

;

(мм).

Жесткость станины по вертикали (в направлении действия силы Р) по формуле:

;

(кН/мм).

Прогиб стоек станины по горизонтали (внутрь окна станины) должен быть небольшим, так как в противном случае возможно «защемление» подушек вертикального валка (при зазоре =0), перемещаемых по вертикали по направляющим планкам, прикрепленным к стойкам внутри окна станины. Горизонтальный прогиб одной стойки (внутри окна станины) посередине высоты (длины) стойки, принимается, что в этом сечении действует реактивный момент равный полусумме моментов М₁ и М₃ определяется по формуле:

;

(мм).

Суммарная деформация станины по формуле:

(мм).

3.5.2 Расчет валков на прочность и изгиб

Максимальный изгибающий момент в клети по максимальному усилию прокатки по формуле:

где Р - усилие прокатки, кН;

х - расстояние от оси нажимного винта до середины калибра, м (по чертежу клети);

а - расстояние между осями нажимных винтов, м (по чертежу клети);

(кНм).

Напряжение изгиба в бочке валка по формуле:

(МПа).

Напряжение кручения в бочке валка по формуле:

,

где М_у - крутящий момент, прикладываемый к валку со стороны привода, кНм;

(МПа).

Результирующее напряжение для стальных валков по теории прочности по формуле:

(МПа).

Допустимые напряжения принимаются исходя из пятикратного запаса прочности:

;

где - предел прочности материала валка на изгиб, МПа.

Валки изготовлены из чугуна: = 350 - 400 МПа, =70 - 80 МПа, тогда 32,15 МПа 70 - 80 МПа.

Отсюда вывод, что нагрузка на валки небольшая. Запас прочности бочки валка составляет: = 350/32,15=10,88.

Аналогичный расчет для шейки валка. Напряжение изгиба по формуле:

,

где d - диаметр шейки валка, м;

l - длина шейки валка, м.

(МПа).

Напряжение кручения в шейке по формуле (5.20):

(МПа).

Результирующее напряжение по формуле (5.21):

(МПа).

Прогиб валка при максимальном усилии прокатки Р=2500 кН. Суммарный прогиб по формуле:

где f₁ - прогиб в результате действия изгибающих моментов, мм;

f₂ - прогиб вследствие действия поперечных сил, мм.

По формулам А.И. Целикова [7]:

где J₁ - момент инерции сечения бочки валка, м⁴;

J₂ - момент инерции сечения шейки валка, м⁴;

с - половина длины шейки, м.

где D - диаметр валка (шейки) в рассматриваемом сечении, м;

(м⁴);

(м⁴);

=0,23·10^-3(м).

где G = 3/8Е=0,8210⁵ МПа;

= 0,055 · 10^-3 (м).

Тогда суммарный прогиб валка:

(мм).

3.5.3 Расчет нажимного устройства

Упругая деформация нажимного винта:

,

где h - наибольшая деформируемая длина винта от подпятника до нажимной гайки, мм;

d₁ - внутренний диаметр резьбы винта, м⁴;

E = 2,15·10⁵ н/мм².

(мм).

Упругая деформация нажимной гайки:

,

где H - высота гайки, мм;

D_н - наружный диаметр гайки;

d - наружный диаметр резьбы винта, м⁴;

E = 1·10⁵ н/мм².

(мм).

Суммарная упругая деформация системы нажимной винт - гайка:

,

где к=1,1.

(мм).

Суммарная упругая деформация клети в вертикальном направлении:

;

=1,095 (мм).

4. Методы расчета формоизменения с использованием универсальных клетей

4.1 Особенности расчета фасонных профилей

К фасонным относят профили сложной конфигурации общего и отраслевого назначения: двутавровые балки, швеллеры, рельсы, угловые, тавровые, корытные и другие. У таких профилей оси отдельных элементов расположены чаще всего под углом 90є. Поэтому иногда их называют фланцевыми. Деформация фланцевых профилей имеет ряд особенностей.

Процесс прокатки фланцевых профилей является более сложным по сравнению с прокаткой в калибрах простой формы. В практических расчетах калибровок для прокатки фасонных профилей применяют эмпирические и полуэмпирические методы, а также методы, основанные на различного рода эвристических приемах.

Расчет калибровок по этим методам обычно сводится к выполнению следующих процедур: определение размеров чистового калибра, выбор числа фасонных калибров, расчет общего коэффициента деформации в этих калибрах, определение частных коэффициентов деформации, расчет размеров раскатов и калибров по проходам, определение размеров исходной заготовки, корректировка размеров калибров и назначение выпусков.

Большое распростронение получил метод Б.П. Бахтинова - М.М. Штернова, который базируется на равенстве коэффициентов деформации шейки , открытого и закрытого фланцев (k_ш= k_о = k_з). Число фасонных калибров n_пр, как и по другим методам, выбирают по сложившимся в практике данным в зависимости от вида профиля. Общий коэффициент деформации распределяют по проходам с применением эмпирических графиков так, чтобы выполнялось равенство k_общ=k₁= k₂ = k₃. Расчет размеров раската и калибров ведется против хода прокатки при заданных размеров чистового профиля.

Расчет выполняют в следующем порядке:

определяют число проходов

n_кш=0,0333·N+0,208 ·A₁- 0,0008·A²₁;

составляют схему калибровки с учетом типа стана, расположения рабочих клетей и принятого способа прокатки;

определяют размеры чистового калибра по размерам готового профиля;

рассчитывают формоизменение металла и размеров калибров.

Формоизменение металла при прокатке в универсальных калибрах рассчитывают в следующем порядке:

определяют коэффициент обжатия стенки 1/ n_d по номограмме (ссылка на учебник) и коэффициенты обжатия фланцев;

рассчитывают толщину стенки и фланцев в предыдущем по ходу прокатке калибре;

определяется уширение и высота фланцев в предыдущем по ходу прокатке калибре;

принимают уширение стенки профиля и определяют ширину задаваемого в калибр раската;

принимают уклоны фланцев.

Определяются радиусы закругления углов калибра.

Определяются размеры разрезного калибра.

Определяют размеры исходной заготовки.

4.2 Расчет формоизменения в универсальном швеллерном калибре

Обозначение размеров готового профиля приведены на рисунке 10.

Коэффициент обжатия стенки

1/ n_d =b₀+ b₁·N+ b₂· N_кб+ b₃· N·N_кб;

где N - номер швеллера,

N_кб - число калибров.

Рисунок 10 - Обозначение размеров готового профиля

Коэффициент обжатия фланцев по середине

1/ n_t =(1ч1,04)·( 1/ n_d);

Коэффициент обжатия фланцев у вершины

1/ n_a =(1 - m· N_кб)·( 1/ n_t);

гдеm - коэффициент, принимающий значения в диапазоне

0 - 0,002

Коэффициент обжатия фланцев у основания

1/ n_b =(1 + m· N_кб)·( 1/ n_t);

Толщина стенки и фланцев в предыдущем по ходу прокатки калибре

d'=(1/ n_d)·d;

гдеd - толщина стенки,

d' - толщина стенки в предыдущем калибре.

t'=t·(1/ n_t);

гдеt - толщина в середине фланца,

t' - толщина в середине фланца предыдущего калибра.

a'=(1/ n_a)·a;

гдеa - тольщина фланца у вершины,

a' - толщина у вершины фланца в предыдущем калибре.

b'=(1/ n_b)·b;

гдеb - толщина фланца у основания,

b' - толщина фланца у основания в предыдущем калибре.

Уширение и высота фланцев в предыдущем по ходу прокатки калибре

H_ф'= H_ф - ?B_ф;

гдеH_ф - высота фланца,

H_ф' - высота фланца в предыдущем калибре,

?B_ф - коэффициент уширения фланца.

Уширение стенки принимают ?B_ш=(0ч2) мм.

Ширина задаваемого раската в калибр

B'= B_ш - ?B_ш+2·b';

гдеB' - ширина задаваемого раската,

B_ш - ширина шейки,

?B_ш - коэффициент уширения шейки.

Принимается уклон фланцев

При прокатке во вспомогательных двухвалковых клетях, следующих по ходу прокатки за универсальными клетями, толщину стенки и фланцев не изменяют, а высоту полок уменьшают на величину суммарного уширения их в универсальном калибре: H_ф = H_ф' -У ?B_ф;

5. Электрооборудование цеха

5.1 Краткое описание электрооборудования цеха

Стан расположен в две линии: первая состоит из одной обжимной клети 950, вторая--из трех клетей 850 (черновой, предчистовой и чистовой).

Обжимная двухвалковая клеть 950 приводится в движение от электродвигателя постоянного тока МПС 8700-120, мощностью 6400 кВт. Две трехвалковые клети 850 приводятся от одного электродвигателя постоянного тока МПС 8000-100 мощностью 8000 кВт, чистовая двухвалковая клеть 850 приводиться также от электродвигателя постоянного тока МПС 3200-110 мощностью 3200 кВт.

Привод линеек манипуляторов двухвалковой клети 950 осуществляется от электродвигателя мощностью 75 кВт, кантователи на них от двигателя мощностью в 43,5 кВт. Мощность электродвигателя нажимных винтов 70 кВт. Ролики рабочих рольгангов приводятся от электродвигателя мощностью 3 кВт.

Подъемнокачающиеся столы на стане 850 приводится в движение от электродвигателя мощностью 64 кВт.

Мощность привода роликоправильных машин 440 кВт, мощность привода прессов 13 кВт.

5.2 Выбор типа электропривода

Электропривод является одним из основных элементов любой электромеханической системы. От его свойств и характеристик в значительной мере зависит производительность рабочей машины и качество выпускаемой ее продукции.

Электропривод привод черновой клети 950 МПС 8700-100 , мощность 6400 кВт. Диапазон оборотов 0 - 60 - 120.

Электропривод второй черновой трехвалковой клети МПС 8000-100, мощность 8000 кВт. Диапазон оборотов 0-100.

Электропривод клетей реверсивной группы МПС 3200-110, мощность 3200 кВт. Диапазон оборотов 0-100-110.

На рисунке 11 приведена схема включение электродвигателя.

Рисунок 11 - Схема включения электродвигателя

Схема состоит из следующих элементов:

1М - двигатель постоянного тока главного привода;

ТПР 1 - теристорный реверсивный преобразователь;

СД - сглаживающий дроссель;

9 - блок логики (задача направления вращения двигателя);

10 - система импульснофазового управления;

LM - обмотка возбуждения двигателя;

ТВН - теристорный возбудитель не реверсивный.

Система управления обеспечивает двухзонное регулирование скорости и построено по принципу подчиненного регулирования параметров.

1,2 - Команда аппарат (Сельсин);

3 - задатчик интенсивности (задает величину ускорения привода);

4 - блок задания исходного рассогласования скорости двигателя;

5 - регулятор скорости;

6 - датчик скорости;

7 - датчик тока;

8 - регулятор тока;

11 - датчик напряжения;

12 - датчик Э.Д.С.;

13 - задатчик Э.Д.С.;

14 - регулятор Э.Д.С.;

15,16 - датчик и регулятор тока возбуждения;

17 - регулятор выравнивания напряжения.

6. Строительная часть

6.1 Общие данные по площадке реконструируемого цеха

Нижнетагильский металлургический комбинат находится на Среднем Урале, в городе Нижнем Тагиле - в самом сердце Уральских гор, на границе Европы и Азии.

Здесь расположен один из старейших горно-металлургических центров России, возникший в начале 18-го века.

Нижний Тагил сегодня - второй по численности и объемам промышленного производства город Свердловской области.

Железнодорожная магистраль Екатеринбург-Пермь связывает город со всеми регионами России и странами СНГ.

Район реконструируемого цеха - Средний Урал. Климат района характеризуется низкими среднегодовыми температурами равными 5° С, осадки 500...600 мм в год.

Расчетная температура наружного воздуха минус 18 °С.

Нормативное значение ветрового давления по СНиП 2.01.07-85 - 30 кг/м2 [21]

Расчетное значение веса снегового покрова по СНиП 2.01.07-85 - 180 кг/м2.

6.2 Строительные параметры цеха

Здание рельсобалочного цеха длиной 700 м и шириной 250 м состоит из 7 пролетов.

Каркас здания выполнен из стали с широким использованием низколегированных сталей повышенной точности и эффективных профилей металлопроката.

Крыша изготовлена из железобетонных плит, закрепленных в стальном каркасе. Сверху плиты для защиты от влаги и для теплоизоляции залиты битумом. Полы в здании цеха выполнены из сборных железобетонных плит.

План цеха представлен на чертеже 001.Д.2009.29.012.ГП

6.3 Характеристика бытовых помещений

Бытовое обслуживание трудящихся запроектировано с учетом требований СниП 2.09.04 - 87 «Административные и бытовые помещения».

Административно- бытовое здание четырехэтажное и находится отдельно от рельсобалочного цеха.

В состав бытовых помещений входят гардеробно-душевые блоки, умывальные с ножными ваннами, санузлы, камеры сухого жара, конторские помещения, фельдшерский здравпункт.

Реконструкция цеха не потребует увеличения административно-бытовых помещений, поскольку существующие площади соответствуют.

7. Организация производства

7.1 Расчет фонда времени работы производственного персонала

При расчете фонда времени работы производственного персонала необходимо определить численность рабочих на участке, определить количество ночных и праздничных часов работы, переработку, расстановочный штат рабочих и т.д. Численность рабочих на участке приведена в таблице 20.

Все расчеты производятся непосредственно по каждому рабочему месту. Приведем методику расчета для машиниста крана 4 разряда. Учитывая, что во время ремонтов производственные рабочие, работающие на ремонтируемом оборудовании, привлекаются к ремонтам и, как правило, с сохранением среднего заработка (перевод на другую работу по производственной необходимости), число номинальных суток работы рабочего места, при непрерывной производственной неделе с работой в праздничные дни, принимаем равным 365. Длительность смены по графику составляет 8 ч. Число смен в сутки равно 3. Расчет фонда рабочего времени машиниста приведен в таблице 9.

Число рабочих в сутки определяется умножением числа рабочих в смену на число смен.

Запасной штат на неявки:

r_з = r_p • K_з,

где r_р - расстановочный штат рабочих, с учетом подменных на выходные дни;

K_з - коэффициент запасного штата, в зависимости от числа рабочих, условно принимается в пределах 0,08 - 0,12. Для участка стана K_з = 0,1.

r_з = 26•0,1 = 3 чел.

Среднесписочное число рабочих определяется суммой числа рабочих в сутки и запасного штата.

Число проработанных человеко-дней:

t = r_c •Т_ном,

где r_c - число рабочих в сутки, чел;

Т_ном - число номинальных суток работы рабочего места.

t = 18•365 = 6570 ч.

Количество человеко-часов определяется перемножением длительности смены в часах на количество человеко-дней. Количество ночных часов работы определяется в зависимости от режима (графика) работы. При четырехбригадном графике (непрерывном режиме) работы ночное время составляет одну треть от отработанного времени. Количество отработанных праздничных часов:

t_празд = 8• r_c• Т_празд,

t_празд = 18• 8• 12 = 1728 ч.

По остальным рабочим местам производятся аналогичные расчеты. Расчет фонда рабочего времени машиниста приведен в таблице 21.

Таблица 21 - Фонд рабочего времени рабочих

Участок, рабочее место, профессия	Машинист крана
Тарифный разряд	4
Часовая тарифная ставка, руб.	41,94
Режим работы	Число номинальных суток работы рабочего места	365
	Длительность смены в часах по графику	8
	Число смен в сутки	3
Коэффициенты	Перевыполнения норм выработки	0,04
	Премирования	0,4
Число рабочих	В сутки	18
	Подмена на выходные дни	8
	Запасной штат	3
	Среднее списочное число	29
	Проработано человеко-дней	6570
Количество человеко-часов работы	Всего	52560
	в том числе	Переработка по графику	4560
		Ночные	17520
		Праздничные	1728

7.2 Расчет фонда заработной платы рабочих

Результаты расчета фонда заработной платы для рабочих участка приведены в таблице 23.

Методика расчета для машиниста крана 4 разряда.

Заработная плата по тарифу:

З_t = t •Ч,

где t - число проработанных человеко-часов;

Ч - часовая тарифная ставка, руб.

З_t = 52560•41,94 = 2204366,4 руб.

Сдельный приработок у рабочих сдельщиков:

З_п = З_t • К_п,

где К_п - коэффициент перевыполнения норм выработки.

З_п = 2204366,4•0,04 = 88174,65 руб.

Размер премирования:

З_пр = З_t • К_пр,

где К_пр - коэффициент премирования.

З_пр = 2204366,4•0,4 = 881746,6 руб.

Доплаты за переработку графика:

З_пг = 0,5•Ч•Т_пер,

где Т_пер - время переработки графика, руб.

З_пг = 0,5•41,94•4560 = 95623,2 руб.

Доплаты за работу в ночное время:

З_н = T_н•Ч•К_н,

где Т_н - ночное время работы, ч;

К_н - коэффициент доплат за работу в ночное время, равный 0,4.

З_н = 17520•41,94•0,2 = 146957,7 руб.

Доплаты за работу в праздничные дни:

З_пд = Т_пд•Ч• (1+К_п),

где Т_пд - время работы в праздничные дни, ч.

З_пд=1728•41,94• (1 + 0,04) = 75371,2 руб.

Фонд основной заработной платы составит

ФЗП=2204366,4+88174,6+881746,5+95623,2+146957,7+75371,2 = 3492239,6 руб

Доплаты по районному коэффициенту определяются умножением суммы по фонду заработной платы на установленный процент надбавки по районному коэффициенту. Уральский коэффициент равен 15 %

З_рк = 0,15•3492239,65 = 523835,9 руб.

Дополнительная заработная плата принимается в размере 0,1 от фонда основной заработной платы с учетом уральского коэффициента

З_доп = 0,1•4016075,5 = 401607,5 руб.

Фонд основной заработной платы и дополнительный фонд составляют общий фонд. реконструкция цех калибровка энергосиловой

ОФЗП = 3492239,65 + 523835,9 + 401607,5 = 7909922,7 руб.

Начисления на заработную плату (единый социальный налог).

ЕСН=ОФЗП·30,1%,

ЕСН=7909922,7·0,301=2380886,7 руб.

По остальным рабочим местам производятся аналогичные расчеты.

Среднегодовая заработная плата одного рабочего

З_ср/г = 7909922,7/29 = 272755,9 руб.

Таблица 22 - Численность и фонд заработной платы рабочих и ИТР на участке стана

Должность	Разряд	Количество человек	Часовая тарифная ставка, руб./час (оклад)	Фонд заработной платы, руб.	Среднегодовая зарплата рабочего, руб.
Оператор ПУ стана 900	7	4	64,18	1324800,0	331200,0
Оператор ПУ стана 900	6	5	56,24	1558934,4	311786,9
Оператор ПУ стана 900	5	4	48,28	1123680,8	280920,2
Оператор ПУ стана 900	4	1	41,94	21540,5	21540,5
Машинист крана	4	29	41,94	7909922,7	272755,9
Машинист крана	5	5	48,28	1482401,0	296480,2
Оператор ПУ стана 800	3	9	37,34	2013212,7	223690,3
Оператор ПУ стана 800	4	10	41,94	215405,0	21540,5
Оператор ПУ стана 800	5	18	48,28	5056563,6	280920,2
Оператор ПУ стана 800	6	5	56,24	1558934,4	311786,9
Вальцовщик стана	5	12	48,28	3960000	330000
Вальцовщик стана	6	9	56,24	3164420,7	351602,3
Вальцовщик стана	7	4	64,18	1548290,0	387072,5
Сменный мастер		4	(10800)	1440000	360000
Мастер стана		1	(11100)	360000	360000
Старший мастер		1	(13000)	420000	420000
ИТОГО		121		33158105,8	274033,9

8 Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды

8.1 Безопасность жизнедеятельности в РБЦ ОАО «НТМК»

Опасным производственным фактором является такой фактор производственного процесса, воздействие которого на работающего приводит к травме или резкому ухудшению здоровья.

Вредные производственные факторы - это неблагоприятные факторы трудового процесса или условий окружающей среды, которые могут оказать вредное воздействие на здоровье и работоспособность человека. Длительное воздействие на человека вредного производственного фактора приводит к заболеванию.

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на следующие группы:

физические;

химические;

биологические;

психофизиологические.

Вредный производственный фактор может стать опасным в зависимости от уровня и продолжительности воздействия на человека.

Проблема обеспечения безопасности человека особо остро проявляется непосредственно на предприятии, где зоны формирования различных опасных и вредных факторов практически пронизывают всю производственную среду. Характерной особенностью современного производства является применение в одном цехе, на одном производственном участке самых разнообразных технологических процессов, сопровождающихся значительными уровнями шума, вибрации, жесткими и стабильными параметрами микроклимата. Большинство операций производится в условиях высокого зрительного напряжения, запыленности и загазованности. В связи с этим увеличивается опасность возникновения профессиональных заболеваний, травмоопасных ситуаций.

8.1.1 Производственный микроклимат

Микроклимат влияет на самочувствие человека, его трудоспособность и протекание физиологических процессов. Микроклимат характеризуется влажностью, температурой и скоростью движения воздуха. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий снижает работоспособность, ухудшает его самочувствие, может привести к заболеваниям. Для рабочей зоны помещения (пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места) установлены значения допустимых метеорологических условий, которые зависят от периода года, категории работы, вида помещения по теплоизбыткам.

Тепловое излучение способствует перегреванию организма и отрицательно влияет на зрение работающих. Чрезмерно сильное теплоизлучение резко ухудшает условия труда и может вызвать ожоги кожи и потерю трудоспособности. Характер производственной деятельности оператора поста управления по энергозатратам относится к категории работ Iб, так как его работа не связана с перемещениями по цеху, то ему должны быть созданы оптимальные условии труда. Допустимые микроклиматические условия на рабочем месте для данной категории работ представлены в таблице 23.

Таблица 23 - Допустимые величины показателей микроклимата для категории работ - I б

Период года	Температура воздуха, С	Температура поверхностей, С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с, не более
	<опт	>опт			<опт	>опт
Холодный	19-20,9	23,1-24	18 - 25	15 - 75	0,1	0,2
Теплый	20-21,9	24,1-28	19 - 29	15 - 75	0,1	0,3

Фактические величины показателей микроклимата на рабочем месте оператора стана представлены в таблице 24.

Таблица 24 - Фактические величины показателей микроклимата на рабочем месте оператора стана РБЦ ОАО «НТМК»

Период года	Температура воздуха, С	Температура поверхностей	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	18	17	29	0,10
Теплый	30	31	53	0,10

Как видно из сравнения этих таблиц реальные микроклиматические условия работы операторов стана отличаются от оптимальных. В теплый период года наблюдается превышение температуры, а в холодный период года - низкая относительная влажность. Поэтому для достижения оптимальных параметров микроклимата необходимо установить на рабочем месте оператора стана кондиционер, так как существующая приточная вентиляция не обеспечивает необходимых микроклиматических условий.

В цехе обеспечение заданных метеорологических условий достигается применением вентиляции, которая предназначена для удаления загрязненного или перегретого воздуха и подачи чистого; а также применяется кондиционирование воздуха для обеспечения благоприятных микроклиматических условий.

Естественная вентиляция в цехе осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и на улице или действия ветра. В теплый период года используется неорганизованная естественная вентиляция, при которой воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего теплого воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки и дверные проемы. Применяют также организованную естественную вентиляцию (аэрацию), которая осуществляется при помощи аэрационных фонарей в кровле здания цеха.

Механизация и автоматизация производственных процессов снижает вредное воздействие повышенной температуры на человека.

Понижение температуры излучающих поверхностей достигается их изоляцией - печи обкладывают кирпичом, трубопроводы - минеральной ватой. Пол вокруг печей также выполнен из огнеупорного кирпича.

Загрузочные и смотровые окна печей для уменьшения теплоизлучения оборудованы крышками, которые плотно прилегают.

В условиях цеха достижение допустимых значений метеорологических условий невозможно. Поэтому для защиты рабочих используют средства индивидуальной защиты: специальная одежда, обувь, брезентовые рукавицы.

8.1.2 Защита от теплового облучения

Для уменьшения теплоизлучения необходимо максимально понизить температуру источников лучистого тепла. Снижение температуры источников излучения тепла в металлургических цехах практически осуществляется увеличением толщины стенок агрегатов, теплоизоляцией их наружной поверхности или охлаждением этих поверхностей.

Для защиты работающих от теплоизлучения, наряду с уменьшением интенсивности излучения, между источниками теплоизлучения и работающими устанавливают экраны или завесы, задерживающие инфракрасное излучение. При этом применяют охлаждаемые и неохлаждаемые экраны. При применении полых экранов с циркулирующей водой или при непрерывном смачивании водой простых экранов, выполненных из листовой стали или алюминия, тепловое излучение задерживается полностью. Неохлаждаемые экраны из листового металла, подшитого асбестом, уменьшают интенсивность облучения, поэтому их рекомендуется выполнять многослойными с воздушными промежутками между отдельными слоями и покрывать алюминиевой краской. При экранировании необходимо оставлять между теплоотдающей поверхностью и экраном воздушный промежуток (80-200 мм) для свободной циркуляции воздуха.

По мере удаления рабочего места от источников излучения интенсивность теплового потока уменьшается. Поэтому для ограничения воздействия инфракрасного излучения необходимо, чтобы рабочий находился на определенном расстоянии от источника излучения и был обеспечен соответствующей защитной одеждой.

Интенсивность теплового облучения на рабочем месте оператора стана достигает 150 Вт/м², при норме в 140 Вт/м², поэтому необходимо создать условия, снижающие вредное воздействие теплового облучения на операторов стана. Важным фактором защиты от теплового облучения является дистанцирование рабочего места оператора от источника тепла - нагретого металла, что снижает интенсивность облучения. Наиболее распространенным и эффективным способом защиты от излучения является экранирование источников излучений. Поэтому в РБЦ рабочее место оператора стана представляет собой теплоизолированную кабину, с передней и задней сторон которой вставлены прозрачные экраны из силикатного стекла толщиной 10 мм. Такая конструкция хорошо защищает операторов от теплового излучения и в то же время дает возможность наблюдать за ходом технологического процесса.