Технологический процесс прокатки на стане 350

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Сортопрокатный цех ЧерМК ОАО «Северсталь» оснащен среднесортным станом "350", мелкосортным станом "250" и проволочным станом "150". Сортамент выпускаемой продукции СПП очень широк : круг, уголки равнополочные и неравнополочные, шестигранник, полоса, катанка, арматура. Освоено производство специального профиля железнодорожной клеммы, швеллера №10, круга диаметром 80 и 100 мм, катанки для металлокорда.

7 сентября 1961 года было проведено горячее опробование черновых клетей стана «250». Получена первая сортовая заготовка. А спустя три дня - 10 сентября - произведено комплексное опробование стана, в итоге получен первый сортовой прокат - арматурная сталь, или, как называют его строители, «круг - 16». Эта дата и стала днем рождения сортопрокатного цеха. Продукция мелкосортного стана - круг и квадрат диаметром от 8 до 30 миллиметров, шестигранник, уголок, арматурная сталь - моментально нашла своих потребителей.

Проволочный стан 150 СПП ЧерМК ОАО «Северсталь» введен в эксплуатацию в 1966 году немецкой фирмой СКЕТ (ГДР), был предназначен для производства 600 тыс. тонн в год катанки различного диаметра и арматуры.

На стане неоднократно проводилась реконструкция оборудования стана. Например, в 1982 году были установлены четыре чистовых проволочных восьми клетевых блока клетей 150 ; организовано двухстадийное охлаждение катанки после каждой чистовой линии клетей ; смонтировано новое отделочное оборудование ; увеличено сечение исходной заготовки до 100 х 100 мм. А в 1986 году была проведена реконструкция стана, после которой скорость прокатки составляет 20 м/с , соответственно производительность стана тоже увеличилась и стала равна 650 тыс. тонн в год.

Продукция СПП а в частности стана 150 в докризисный период широко поставлялась в страны ближайшего зарубежья , но всё же большая часть продукции около 80% оседает на рынках России и используется в различных отраслях строительной промышленности: строительстве железобетонных конструкций, фундаментов, для армирования дорожного покрытия и др.

Цель курсового проекта - разработать технологический процесс производства арматуры, как одного из самого востребованных профилей стана 150 в строительной промышленности.

Задачей данного курсового проекта является литературный обзор и расчет калибровки валков для производства арматуры.

1. Общая часть

1.1 Общая характеристика стана

Стан 150 СПП ЧерМК ОАО «Северсталь» относится к непрерывным многоклетьевым станам горячей прокатки и является проволочным станом.

1.2 Заготовка

Раньше заготовка подавалась от обжимного цеха и по плавочно раскладывалась на загрузочных решетках на посаде стана 150. На данный момент, вследствие того что Обжимной цех был закрыт, заготовка подается из ЭСПЦ с сортовой установки непрерывного литья заготовок, а также со стана 350 (перекат). Заготовки для стана 150 и длиной от 10500 до 11700 мм и сечением 100 на 100 мм.

заготовка печь стан раскат

1.3 Сортамент

На проволочном стане 150 может производиться продукция двух видов: катанка диаметром от 5,5 до 12 мм и арматура №6, №8, №10, №12. Прокат производится из низколегированной, легированной, углеродистой и низкоуглеродистой марок стали.

Марки стали используемые на стане 150 Таблица 1

1.4 Технологический процесс производства проката

Назначенный в прокат металл поплавочно и помарочно укладывается в один ряд на загрузочные решетки, установленные в "О", "1" и "2" пролетах склада заготовок НЗС при помощи мостового крана. Продвижение заготовок к перекладывающему устройству осуществляется шлеппером.

Перекладывающим устройством заготовки по одной передаются на восьмисекционный подводящий рольганг и по нему поступают к двухзонной методической печи.

Дефектные заготовки сталкиваются с рольганга в специальный карман , с которого они снимаются праценкраном и возвращаются на склад для доработки или перевода в брак.

В процессе загрузки, каждая заготовка взвешивается на восьмой секции загрузочного рольганга встроенными весами.

При помощи втаскивающего устройства заготовки поштучно загружаются через боковое окно в нагревательную печь.

Продвижение металла по наклонному поду печи производится рычажным толкателем , выдача из печи производится поштучно через боковое окно с помощью выталкивателя заготовок и вытаскивающего устройства.

Выдаваемые из нагревательной печи заготовки поочередно при помощи распределительного устройства направляются в один из четырех калибров клети № 1 черновой группы стана.

Прокатка на стане ведется: на черновой и первой промежуточной группах стана - в четыре нитки, на вторых промежуточных группах и в чистовых восьмиклетевых блоках - в одну нитку.

Число проходов прокатываемого металла для круга диаметром 5,5; 6,0, №6 и 6,5 мм - 23, для круга 8,0; 9,0 и №8 мм - 21, для круга 10,0; №10; 11; 12 мм - 19, и для круга 13,0 мм -17.

За клетью № 9 черновой группы по каждой из четырех ниток производится обрезка передних и задних концов раската и в случае необходимости, порезка его на габаритные длины с помощью аварийных ножниц.

Раскат в клеть № 10 поступает по направляющим желобам.

Прокатка в черновой, первой промежуточной группах клетей и в чистовых блоках производится с минимальным натяжением. Однониточная прокатка в промежуточных клетях № 14-15-16 производится без натяжения при помощи автоматических петлерегуляторов. Обрезка переднего конца раската и аварийная порезка перед чистовыми блоками производится соответственно летучими и аварийными (крошительными) ножницами.

Во избежание скопления недоката в случае аварии на прокатных клетях и в прокатных блоках перед первой клетью и перед прокатными блоками установлены обрывные ножи.

В чистовом прокатном блоке осуществляется однониточная прокатка без кантовки с небольшим межклетьевым натяжением.. Теоретическая - расчетная максимальная скорость прокатки в блоке возрастает с 8,7 м/с на входе до 50 м/с на выходе.

Из восьмиклетевых чистовых блоков раскат подается по направляющим трассам, оснащенными секциями охладителей с форсунками для охлаждения проката при необходимости водой высокого давления и профилемером.

С помощью трайбаппаратов раскат подается на виткоукладчик. Формируемые виткоукладчиком витки катанки падают на движущийся сетчатый транспортер и с него непрерывно поступают в накопитель витков. На сетчатых транспортерах веерообразно уложенные витки катанки охлаждаются воздушным потоком, создаваемым 10 вентиляторами. Длина участка воздушного охлаждения 42 метра.

На участке охлаждения осуществляется регулируемое двухстадийное охлаждение, позволяющее получать готовый прокат с заданными механическими свойствами и структурой при минимальном количестве окалины на поверхности.

Из накопителя витки катанки собираются в мотки на поворотных кругах. Мотки с поворотных кругов снимаются перекладывающими устройствами и укладываются на пресс для подпрессовки; упаковки и маркировки.

При помощи шагающих транспортеров мотки передаются на роликовый рольганг, на котором каждый бунт в плавке провешивается на встроенных весах ВП-2. Далее готовый прокат поступает к навешивателям мотков и посредством их бунты перекладываются на накопители мотков (пакетмашины)

С накопителей бунты снимаются мостовыми кранами на склад готовой продукции или подаются на пакетовязальные машины для упаковки бунтов в бухты.

1.5 Краткая характеристика оборудования стана

Характеристика оборудования Таблица 2

2. Специальная часть

В специальной части производится расчет калибров прокатных валков для прокатки арматуры №10. Расчет ведется с конца хода прокатки и армированная сталь рассчитывается как катанка, а на последнюю шайбу на носится нарезка согласно ГОСТ 5781-82.

Расчет калибровки прокатных валков:

Система овал-круг применяется, начиная с 10-й до 19-й клети, в 9-й, 7-й, 5-й и 3-й клети применяется калибровка - ребровой овал, в 8-й ,6-й и 4-й клети - шестигранные калибры, а в 1-й и 2-й клети - ящичные калибры.

Расчет калибровки валков чистового блока и промежуточных групп клетей:

Принимаем номинальный диаметр катанки, выходящей из последней клети равный 6мм, то при допустимых отклонениях мм (допустимые отклонения принимаем согласно ГОСТ 2590-71 для определенного диаметра проволоки) примем в основу расчета диаметр проволоки в холодном состоянии:

Диаметр чистового круга в горячем состоянии рассчитывается по формуле:

мм

Тогда площадь чистового круга будет равна

Принимаем, что за 17 проходов можно прокатать проволоку диаметром 12,2 мм, за 15 проходов диаметром 15 мм, за 13 проходов диаметром 17,5 мм, за 11 проходов диаметром 23,1 мм.

Находим диаметр круга после 17, 15, 13, 11 прохода учитывая предельные отклонения.

Для 17 прохода предельные отклонения будут равны мм

мм

Для 15, 13 и 11 прохода предельные отклонения будут равны мм

мм

мм

мм

Согласно получившихся диаметров определяем коэффициенты вытяжки по графику:

, , , , , , , , ,

Исходя из коэффициентов вытяжки находим площади круглого и овального калибров:

F

Зазор принимается с учетом упругого перемещения валков в момент прокатки. Таким образом, зазор S состоит из двух составляющих - просвета между валками при отсутствии прокатки и игры валков во время прокатки . Зазор принимают в зависимости от диаметра валков равным:

Исходя из этих рекомендаций, учитывая, что диаметр валков в чистовом блоке равен 170 мм, в 14 и 15 клети - 270мм, в 10 - 14 клетях - 340мм, в 9 клети - 400мм, в8 клети - 380мм, в 5 и 6 клети - 460мм, в 5 - 1 клетях - 480мм, установим следующие зазоры:

, , , , , , , , , , , , , , , , , , .

Определив зазоры в каждой клети определяем размеры овала:

1. Высота овала:

2. Ширина овала:

3. Радиус овала:

Расчет калибровки валков черновой группы клетей:

В черновой группе клетей применяется система калибровки ребровой овал-шестигранник, а в первых двух клетях применяются ящичные калибры.

Определяем коэффициенты вытяжки. Коэффициенты вытяжки в овальном калибре можно брать большими чем в ребровом овале:

Принимаем общие коэффициенты вытяжки в 9 и 10 проходах и в 7 и 8 проходах

Тогда вытяжка в 9 и 10 проходе будет равна:

Вытяжка в 7 и 8 проходе будет равна:

Исходя из коэффициентов вытяжки находим площади:

Находим размеры ребровых овалов:

В ребровом овале в отличии от овального калибра высота и ширина меняются местами, поэтому принимается коэффициент Н/В=1,15 . Получаем:

откуда:

Тогда:

Клети 4, 6 и 8 - шестигранные калибры. Как показывает анализ системы калибров шестигранник-ребровой овал, применяемых на непрерывных проволочных станах, можно принимать вытяжку от овала к овалу, следовательно

Для арматуры №10 принимаем М=2,22.

Расчет вытяжки в шестигранных калибрах ведется по формуле:

Коэффициент вытяжки в ребровом овале:

Определяем площади в этих проходах:

Для пятого прохода коэффициент Н/В принимается 1,15, а для третьего Н/В принимается 1,1 . Тогда:

По графику принимаем уширение для валков диаметром 380 мм - =15 мм. Находим высоту шестигранного калибра:

Ширина шестигранного калибра:

мм

По графику принимаем уширение для валков диаметром 460 мм - =20 мм. Находим высоту шестигранного калибра:

Ширина шестигранного калибра:

мм

По графику принимаем уширение для валков диаметром 480 мм - =23 мм. Находим высоту шестигранного калибра:

Ширина шестигранного калибра:

мм

Также в шестигранном калибре определяют параллельную часть калибра. Рассчитываем её для 8, 6 и 4 прохода:

Для ящичных калибров по учебнику Чекмарева А.П. по графику принимаем уширение и обжатие в первой клети и .

Рассчитываем параметры полосы : высоту и ширину. и из заданных размеров равны 100мм.

По учебнику Чекмарева А.П. по графику принимаем уширение и обжатие во второй клети и .

Приложение А

Приложение Б

График уширения при прокатке полосы

Размещено на Allbest.ur