Обробка металів тиском

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

формоутворення деформація блюмінг стан

Вступ

1. Програма цеху

2. Призначення і коротка характеристика блюмінга, сортамент стана

3. Обладнання стана 1300

4. Технологічний процес

Література



Вступ

Обробка металів тиском

Обробка металів тиском (ОМТ) - це один з прогресивних способів формоутворення деталей, який базується на пластичній деформації металів.

Процеси ОМТ відрізняються від ливарного виробництва і особливо обробки різанням високою продуктивністю, економною витратою матеріалу та покращенням механічних властивостей металу.

Тиском виготовляють профільні вироби (рейки, кутники, двутаври, швелери тощо) та листовий метал.

В основі обробки металів тиском лежить три закони:

1. Об'єм заготовки до обробки тиском дорівнює об'єму виготовленого виробу (закон рівності об'ємів).

2. При пластичній деформації кожна точка в металі переміщується в сторону найменшого опору (закон найменшого опору).

3. Пластична деформація настає тоді, коли прикладена напруга рівна або більша напруги межі текучості металу.

Кожний з перелічених законів на перший погляд є очевидним, проте має суттєве значення при розрахунках на практиці. Закон рівності об'ємів дозволяє брати необхідну кількість матеріалу для виготовлення того чи іншого виробу. Хоча на практиці треба враховувати незначну втрату металу на окалину (1 -- 2 %).

Знання закону найменшого опору дозволяє орієнтуватись, куди буде переважно деформуватись метал при прикладенні зовнішнього тиску. Наприклад, якщо взяти з металу заготовку кубічної форми і наносити по ній удари молотом, то, користуючись цим законом, не важко відповісти, як буде змінюватись форма заготовки і чому в кінцевому результаті буде точний круг.

Третій закон ОМТ пов'язаний з силовою характеристикою деформації. Найкращі умови зміни форми заготовки у форму виробу виникають, коли метал тече, тобто тоді, коли прикладене зусилля не тільки більше за необхідне для пружної деформації, а й здатне викликати явище текучості металу.

Зараз промисловість дуже потребує прокатні вироби, особливо шестикутники, які широко використовуються в будівництві та інших галузях. Тому розробка процесу виготовлення шестикутника є актуальна.



1. Програма цеху

Стан 1300 призначений для прокатки зливків масою від 8 до 13,5 тонн в блюми перетином 300x300 - 400x400 мм і сляби розміром 250х600 - 950 мм.

В якості основного перерізу прийняті блюми 320x320 мм, прокочується з злитків марочного складу підприємства.

Доставка злитків до стану

Злитки з нагрівальних колодязів подаються на приймальний рольганг кліщовими кранами або слитковозами візками по кільцевій слиткоподачі. Видачу недоливів і транспортування до стану на приймальний рольганг виробляють так, щоб попереду йшов недолив, а слідом за ним повновагий злиток.

Подачу зливків на стан 1300 виробляють з таким розрахунком, щоб забезпечити нормальний ритм роботи стану і виключити застужевання металу; на приймальному рольгангу повинно находиться не більше 4-х злитків, а при прокатці товарної заготовки не більше 2-х злитків. Відповідальним є оператор поста управління (ПУ) (слиткоподача) 4 розряду, робочого місця 1.

Перед прокаткою на блюмінгу все злитки піддають зважуванню на рольгангових вагах. Якщо з яких-небудь організаційним або технічних причин (збій в роботі, вихід з ладу устаткування і т.п.) злитки конкретної плавки або окремі злитки цієї плавки не наражалися зважуванню, для визначення маси такого металу використовуються дані по середній вазі злитка попередньої плавки відповідного виду сталі. За відсутності провішування декількох плавок, їх вага визначається по середній вазі зливків, плавок відповідної марки стали за попередній період (зміну / добу).

Зважування злитків

Зважування злитків виробляють на рольгангових вагах, управління якими здійснює оператор поста управління (слиткоподача) 3 розряду, робочого місця 2 (далі по тексту оператор РМ - 2).

Встановлюється наступний порядок роботи на рольгангових вагах:

Перед початком роботи необхідно провести зовнішній огляд механізмів ваг і переконатися в їх справності;

При тривалих простоях ваг і знаходженні їх у вимкненому стані необхідно викликати електромонтера з ремонту та обслуговування електроустаткування 6 розряду чергового персоналу електрослужби ділянки стана 1300 і зробити заявку на складання схем;

Включити поворотом ключ-бирки пульт управління, при цьому повинна загорітися сигнальна лампа на пульті управління "напруга включено";

Встановити ключ вибору режиму роботи ваг на пульті управління в положення "нуль" і за допомогою перемикача вибрати режим зважування (ручний або автоматичний).

Один раз на добу необхідно проводити перевірку показань ваг методом установки контрольного вантажу.

Перед приміщенням контрольного вантажу на ваги необходимо:

- Встановити вантажопідйомний пристрій ваг у верхнє положення;

- Справити обнуління показань ваг натисканням клавіші F1 приладу;

- Встановити вантажопідйомний пристрій ваг в нижнє положення.

Контрольний вантаж повинен бути поміщений над вантажопідйомним пристроєм ваг та вироблено його дворазове зважування. Показання ваг при цьому не повинні відрізнятися більш ніж на ± 15 кг від маси контрольного вантажу.

Контрольний вантаж готує цех, який експлуатує ваги. Вага контрольного вантажу встановлюється при його атестації метрологічною службою спільно із службою експлуатації засобів вимірювання маси служби автоматизації технологічних процесів (ЕСІМ САТП).

Робота ваг в автоматичному режимі здійснюється наступним чином:

Перемикач вибору режиму роботи встановити в положення "Автом.". Показання блоку контролю вимірювань (БКІ) повинні бути нульовими, якщо ні - обнулити.

Злиток стикається на 3-ю секцію приймального рольганга, з якою злиток задається на ваги. При необхідності більш точного позиціонування злитка можливе, але управління рольганга 4-й секції з поста ваг. Для цього вибір управління необхідно передати оператору РМ - 2 за допомогою ключа управління "виборець місця управління", встановленого у оператора РМ - 1.

Підйом злитка, його зважування, фіксування маси зливка і його опускання відбувається автоматично.

Після закінчення циклу зважування злиток передають на 5-у секцію приймального рольганга.

Робота ваг в ручному режимі здійснюють слідуючим чином:

Перемикач вибору режиму роботи ваг встановити в положення "Ручне.".

Зупинку злитка в зоні зважування здійснює оператор РМ - 2 за допомогою ключа управління 4-й секції приймального рольганга.

Після зупинки злитка в зоні зважування оператор РМ - 2 натисканням кнопки "Вгору" на пульті управління піднімає злиток. Зупинка злитка у верхньому положенні здійснюється автоматично.

Після закінчення процесу зважування оператор РМ - 2 опускає злиток натисканням кнопки "Вниз".

Показання БКІ на розвантажених вагах повинні бути нульовими перед кожним зважуванням як в ручному, так і в автоматичному режимах; якщо показання відмінні від нуля, їх слід обнулити.

В процесі експлуатації ваг забороняється:

- Подавати на ваги по 2 злитка одночасно.

- Включати апаратуру без потреби.

- Тримати гарячі зливки під вагами тривалий час.

- Транспортувати вантаж над вагами.

- Виробляти ремонтні роботи і регулювання механізмів під час роботи ваг.

- Зважувати неправильно розташовані злитки в зоні зважування (за один край).

- Натискати кнопки в процесі зважування.

- В неробочому стані механізм підйому повинен знаходитися в нижньому положенні.

- При виявленні несправності в роботі ваг обхідно викликати черговий персонал механо-і електрослужби.

До робіт з ремонту, налагодження та обслуговування ваг допускається персонал спеціалізованих служб цеху.

Технологія прокатки зливків. режими обтиснень

Для забезпечення оптимального технологічного режиму прокатки перед 1250 тонними ножицями повинно знаходитися не більше 2-х розкатів.

Прокатка може бути почата тільки після перевірки стану механізмів та вузлів стана, а також ретельної настройки валків.

2. Призначення і коротка технічна характеристика блюмінга, сортамент стана

Стан 1300 призначений для прокатки зливків масою від 8 до 13,5 тонн в блюми перетином 300x300 - 400x400 мм і сляби розміром 250х600 - 950 мм.

В якості основного перерізу прийняті блюми 320x320 мм, прокочується з злитків марочного складу підприємства.

В міліметрах

Таблиця 2.2.1 - Розміри і граничні відхилення по стороні блюма.

Перетин	Граничне відхилення	Різниця діагоналей блюмів, не більш	Радіус закруглення кутів
	По висоті	По ширині
300х300	± 8	± 8	16	45
320х320	± 10	± 10	20	50
340х360	± 10	± 10	20	50



Примітка. Можлива прокатка проміжних перерізів блюмсових розкатів (300х320 мм, 330х330 мм, 340х340 мм і т.д.)

Робоча кліть

Тип кліті - одноклітьова, дуо реверсивна, з індивідуальним приводом робочих валків.

Станини - закритого типу. Матеріал станин - сталь 35 Л.

Тип натискного пристрою - електричне швидкохідне.

Робочі валки

Матеріал валків сталь - 60 ХН.

Діаметр валків - 1300мм.

Довжина бочки валків - 2800 мм.

Максимальний підйом валка при роботі - 1470, при перевалці - 1520.

Привід валків індивідуальний, кількість двигунів - 2.

Потужність одного двигуна - 6000 кВт.

Швидкість обертання - 0-59 об / хв.

Час розгону до 59 об / хв - 1,0 с.

Час гальмування - 1,0С.

Технологічні відомості

Річна продуктивність (по злитках) 6 млн. Тонн.

Максимальний перетин прокатуваних злитків - 655х1600мм.

Довжина блюмов і слябів товарних: максимальна - 6000 мм, мінімальна - 1300 мм.

Розквітає для передачі в кліті 1000: максимальна - 8000 мм.

Сліткоподача - кільцева, з 2 паралельно розташованих прольотів будівлі нагрівальних колодязів.

Кількість слітковозов - 4 штуки

Максимальна маса транспортованого слітковоза злитка - 16х2 т.

Змив окалини і шлаку на всьому кільцевому шляху руху слітковоза - гідравлічний.

Прибирання, окалини і шлаку з платформи слітковоза - механічним шляхом.

Урівноваження верхнього валка робочої кліті і верхнього шпинделя - вантажні.

Привід натискного пристрою від двох вертикально розташованих двигунів потужністю 300 кВт.

Швидкість підйому верхнього валка - 180 мм / с.

Швидкість пересування маніпуляторів 0,6 - 1,36.

Коротка характеристика обладнання та нагрівальних колодязів

Відділення нагрівальних колодязів складається з 2 паралельно розташованих прольотів, в яких розташовуються по 14 груп рекуператорних нагрівальних колодязів, призначених для нагріву злитків перед прокаткою до температури 1280-1320 ° С. Опалення виробляється сумішшю коксового та доменного газів калорійністю 1750-1800 ккал / м3.

Група нагрівальних колодязів складається з 2 самостійно працюючих осередків, обладнаних керамічними та металевими рекуператорами для підігріву повітря до температури 750-800 ° С і газу до температури 200-250оС.

Розміри осередку 4800х5400х3100 мм. Місткість одного осередку 80-110 т.

Посадка і висадка злитків проводиться кліщовими кранами вантажопідйомністю 20/50 і 30/50 т.

Транспортування нагрітих злитків проводиться візками кільцевої зливкоподачі. Вантажопідйомність одного візка - 20 т. Швидкість пересування візка на прямій ділянці 5 м / с, на поворотах - 1,7 м / с.

Після прокатки зливків на блюмінгу 1300 розкоти надходять на ножиці гарячого різання. Ножиці криволинейного типу, закриті, з нижнім різом. Число різів в хвилину - 10. Привід працює від 2 електродвигунів потужністю по 615 кВт через редуктор.

За ножицями розташовані збиральні пристрої - рольганги, ланцюгової транспортер, клеймовочная машина.

Рисунок 1 - Схема розташування устаткування стану 1300

I - проліт КВПіА; II - проліт нагрівальних колодязів; III - проліт зливкоподачі; IV - скрапний проліт; V - стає проліт; VI - машинний зал; 1 - нагрівальний колодязь; 2 - прийомні рольганги; 3 - зіштовхувач; 4 - слbnковоз; 5 - ваги; 6 - розкатний рольганг перед і за станом; 7 - робочий рольганг перед і за станом; 8 - робоча кліть; 9 - лінійки маніпуляторів; 10 - ел. двигуни маніпулятора; 11 - ел. двигуни головного приводу стану 1300; 12 - ел. двигуни кантовника; 13, 14 - рольганги перед МОЗ; 15 - рольганг за МОЗ; 16 - рольганг перед ножицями; 17 - ножиці 1250 тонні; 18 - конвеєр прибирання обрізу; 19 - ел. двигун приводу ножиць; 20 - рольганг за ножицями; 21 - рольганг проміжний; 22 - рольганг з пересувними бортами; 23 - рольганг прибирального пристрою; 24 - прибиральний пристрій.



Рисунок 2 - Монтажна схема калібрів стана 1300

Годинна і річна продуктивність стану

Розрахунок годинної продуктивності агрегатів по потоку

Прокатний стан

Годинна продуктивність прокатного стану по придатному:

РГ = 3600 * Q / r * k * (, т / год

де Q - маса зливків, т; r - ритм прокатки, с; k - коефіцієнт використання стана (k = 0,95);

(-Коефіцієнт виходу придатного ((= 1 / 1,2379).

РГ = 3600 * 32 / 90,20 * 0,95 * (1 / 1,2379) = 980,13 т / год

Нагрівальні колодязі tср = (* tгор + (1 - () * tхол, де (-частка гарячих злитків; tгор, tхол - час нагрівання гарячих і холодних зливків, відповідно. tср = 0,95 * 250 + 0,05 * 770 = 276 хв = 4,6 год; tвспом = 0,6 годину, де tср - середньозважене час нагрівання злитків; tвспом - допоміжний час нагрівання злитків.

Годинна продуктивність однієї групи нагрівальних колодязів:



РК = (Q * m * n / (tср-tвспом)) * k = (16 * 16 * 2 / (4,6 + 0,6)) * 0,9 = 88,62 т / год,

де Q - маса злитка, т; m - середнє число злитків в камері; n - число камер в групі; k - коефіцієнт використання нагрівальних колодязів.

Годинна продуктивність 28 груп:

Р28К = Рк * 28 = 88,62 * 28 = 2481,36 т / год.

Годинна продуктивність ножиць гарячої різки

РН = 3600 * Q * (/ r ', т де Q - маса злитка, т;

(-коефіцієнт виходу придатного ((= 0,9096); r '-частковий ритм гарячої різання на ножицях. r '= (o + (m + 1) * t + m * (, де (o - початкова пауза ((o = 5 с);

(-пауза між 2 суміжними циклами різання розкату на мірні сляби, с; m - число слябів, одержуваних при різання одного розкату. t = 60/10 = 6 с (= Довжина сляба / Швидкість рольганга = 6 / 1,36 = 4,41 с r '= 5 + (3 + 1) * 6 + 3 * 4,41 = 42,23 с РН = 3600 * 16 * 0,9096 / 42,23 = 1240,66 т

Розрахунок річної продуктивності прокатного стану

Ргод = (Т-Т1) * РГ, т де Т - кількість годин у році, годину (Т = 365 * 24 = 8760 год);

Т1 - планований час простоїв, годину (Т1 = 15 * 25 + 4 * 24 + 629 = 1100 год).

Ргод = (8760-1100) * 980,13 = 7507795,8 т



3. Обладнання стана 1300

1 Слитковоз

Призначений для транспортування нагрітих злитків від нагрівальних колодязів по кільцевій сліткоподача до приймального рольгангу стану 1300.

Складається з двох візків лафетного типу з індивідуальним приводом, плити і вантажної платформи, встановленої на пружинних амортизаторах.

Кількість	- 4 шт.
Вага перевезених злитків	- до 27 тонн
Максимальна швидкість слитковоза	- 5,0 м/с
Швидкість візка на закруглених ділянках	- до 1,5 м/с

2 Зіштовхувач злитків

Призначений для зіштовхування злитків, з платформи слітковоза, на приймальний рольганг.Складається з двох штанг з рейками, двох корпусів і спільної для обох штанг лінійки, двох синхронно працюючих приводів.

Тип зіштовхувача	- рейковий
Максимальное зусилля зіштовхувача	- 20 тонн
Рабочий хід штанг зіштовхувача	- 4330 мм
Швидкість зіштовхувача	- 1 м/с
Привід - загальний від двох електродвигунів	- ДП-72, 67 кВт, 560 об/хв (кожен)

3 Ваги для зважування злитків

Максимальна межа зважування - 15 тонн

Мінімальна межа зважування - 0,75 тонн

Дискретність відліку встановлюється при налаштуванні- 10 кг

Допускається похибка зважування - 15 кг

Час підйому злитка - 6,3 с

Висота підйому - 200 мм.

Цикл зважування - 20 с

4. Робочі і транспортні рольганги

Призначені для прийому злитків, передачі їх до робочої кліті і транспортування блюмсових розкатів до агрегатів технологічної лінії.

Кількість рольгангів - 22 шт.

5 Робоча кліть стана 1300

Стан 1300 призначений для прокатки сталевих злитків, масою до 20 тонн, на заготовки великих розмірів - блюми та сляби.

Стан 1300 реверсивний одноклітьовий.

Робоча кліть складається з наступних вузлів:

- Станин;

- Подушок з валками;

- Врівноважуючого пристрою;

- Натискного пристрою;

- Покажчика розчину валків;

- Станиних роликів;

- Пристрій для перевалки валків.

Крім того, кліть забезпечена траверсою для зміни валків, пристроєм для зміни натискних гвинтів і пристроєм для зміни станини роликів.

6 Шпиндельне з'єднання і установка головного приводу

Шпиндельні з'єднання призначені для передачі крутного моменту валянням робочої кліті головним приводом. Шпиндель являє собою цільнокований вал, на якому з боку робочої кліті насаджена вилка. У розточення вилки встановлено бронзові вкладиші ковзання. Між вкладишами розташований камінь. З боку головного приводу на вал насаджена вилка універсального шарніра на підшипниках кочення. З муфтами головного приводу шпинделя з'єднані за допомогою вузла кріплення напівмуфт. Конструкція шпиндельного з'єднання передбачає сприйняття осьових навантажень, що виникають у системі "шпиндель - якір електродвигуна", наполегливим підшипником електродвигуна головного приводу. Кожен шпиндель має дві опори, що включають в себе підшипники з бабітовою заливкою, гвинтові пружини і зовнішні корпусу. Корпуси кріпляться до балок, які пов'язані попарно між собою і траверсами. У траверси запресовані осі. Балки через осі спираються на стійки механізму врівноваження шпинделів і закриваються кришками. Механізм врівноваження шпинделів включає стійку, встановлювану на фундамент і двуплечего важеля з противагами. Важелі змонтовані на осях в стійці. Для фіксації противаг на важелях передбачені гвинтові пари. Механізм вертикальної установки шпинделів включає в себе роликові двуплечий важіль, насаджені на осі і гідроциліндри, змонтовані на стійці.

Кількість шпинделів - 2 шт.

7 Маніпулятор з кантувальником

Являє собою комплекс механізмів, призначених для точного напрямку розкату при виході і вході в калібри робочих валків, пересування розкату від одного калібру до іншого, правки вигнутого розкату. Кантувач призначений для повороту розкату або злитка навколо його поздовжньої осі на 90є.

8 Пристрій для прибирання крупного скрапу

Призначено для прибирання крупного скрапу, що випадає в районі робочої кліті, робочих рольгангів (перед і за станом) і гуркотів рольгангів перед станом.

Маса завантажуваного короба - 14 т

Кожен візок має самостійний канатний привід.

Кількість пристроїв - 3 шт.

9 Ножиці зусиллям різання 1250 тонн

Ножиці з безредукторним електричним приводом призначені для порізки гарячих розкатів на мірні довжини і зачистки передніх і задніх кінців розкатів.

Ножиці складаються з наступних вузлів:

власне ножиці;

шпиндельний пристрій;

привід ножиць.

Власне ножиці мають наступну характеристику: нижній рез, плаваючий ексцентриковий вал з верхнім розташуванням його в механізмі різання; механічний притиск, кінематично пов'язаний з механізмом різання; вантажне урівноваження механізму різання; комбінований вузол амортизатора ножиць (пружинний і гідравлічний).

Максимальне зусилля різання - 1250 т

Хід ножів - 500 мм

Перекриття ножів - 15 мм

Довжина ножів - 1200 мм

Перетин розріжуться розкатів:

слябів - 100-200х500-1000 мм

блюмів - 300х320; 320х320: 330х330; 340х360

Максимальний просвіт між притиском і кромкою ролика рольганга - 435 мм

Число різів - 6-12 р/хв

Температура розрізаємих розкатів - не нижче тисячі єС

Електродвигун типу - П24 / 160-2,5; 2500 кВт; 23 об/хв;

10 Конвеєр прибирання обрізу

Призначений для прибирання обрізків від ножиць в вагон-візки, встановлені в скрапному прольоті.

Максимальна маса транспортується обрізка - 1,5 т

Швидкість руху ланцюга - 6,4 м/хв

Крок між скребками - 3200 мм

Робоча довжина скребка (ширина жолоба) - 1790 мм

Крок ланцюга - 300 мм

Кут підйому робочої гілки ланцюга - 25є

Кут нахилу розвантажувального жолоба - 30є

11 Прибиральний пристрій

Призначено для прибирання товарної продукції стану-1300 на скрапному прольоті.

Складається з:

- Зіштовхувача і стягувача - зусиллям 20 тонн кожен;

- Штабелюющого столу;

- Проміжного стелажа між столом і рольгангом;

- Проміжної балки між столом і візком;

- Передавального візка з канатним приводом;

- Штовхача;

- Приємного стелажа з вбудованим буфером.

12 Пристрій для прибирання окалини

Призначено для механізованого прибирання окалини з відстойної ями блюмінга безпосередньо в залізничні вагони.

Пристрій складається:

- З ковша і лебідок, розташованих в ямі для окалини і забезпечують періодичну подачу окалини в приймальний бункер при робочому ході ковша, що повзе по дну ями;

- Двох стрічкових транспортерів;

- Розвантажувального бункера.

Технічна характеристика:

- Об'єм ковша - 2 мі;

- Ємність приймального бункера - 20 мі;

- Швидкість ковша - 0,5 м/с;

- Максимальне тягове зусилля лебідки - 13 т;

- Продуктивність транспортерів - 720 т/добу;

- Швидкість стрічки - 0,8 м/с;

- Ширина стрічки - 650 мм;

- Кут нахилу транспортера до горизонталі - 21є 30ґ;

- Ємність розвантажувального бункера - 20 мі;



4. Технологічний процес

1. Підготування вихідного матеріалу до прокатування. В якості вихідного матеріалу блюм розміром 300х300.

2. Нагрівання вихідного матеріалу відбувається в методичній печі при температурі 1200.

3. Транспортування до БЗС (безперервно заготівельного стана).

4. Прокатування в чорнових клітях.

5. Прокатування в чистових клітях.

6. Розрізання на мірні довжини.

7. Охолоджування на холодильнику.

8. Приймання ОТК.



Література

1. Полухин П.И., Федосов Н.М., Королев А.А., Матвееев Ю.И. Прокатное производство. - М.: Металлургия, 1982. - 697 с.

2. Диомидов Б.Б. Литовченко Н.В. Технология прокатного производства. - М.: Металлургия, 1979. - 487 с.

3. Диомидов Б.Б. Литовченко Н.В. Калибровка прокатніх валков. - М.: Металлургия, 1970. - 312 с.

4. Чекмарев А.Н., Мутьев М.С., Машковцев Р.А. Калибровка прокатніх валков. - М.: Металлургия, 1971. - 509 с.

5. Сортамент черных металлво. Прокат и калиброванная сталь. Сборник стандартов. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 376 с.

6. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. - М.: Металлургия, 1987. - 368 с.

7. Ількович Б.М., Огурцов А.П., Нехаєв М.Є., Єршов С.В. Теоретичні основи обробки металів тиском: Монографія: У 2т. - Дніпропетровськ: РВА «Дніпро-ВАЛ», 2001. - Т.1. - 518 с.

Размещено на Allbest.ru