Дипломная работа по ОЭМК

 

Усилия реза:      10000 кН

Длина ножа:      1250 мм

Подъем ножа:     180 мм

Количество резок при  отдельном подъеме: 8 мин^-1

Скорость вращения коленчатого  вала:  20 мин^-1

Мощность двигателя  при 100% времени включения 90 кВт переменного тока

Сортамент разрезаемого профиля:   

• круглые прутки, Æ 12-75 мм
• 4-гранные прутки, Æ 12-65 мм
• 6-гранные прутки, Æ 12-70 мм
• полосовая сталь: толщина – 6-20

ширина – 30-120

• температура резки, макс. 500^оС

Максимальная прочность при низких температурах: 1500 МПа при –20^оС

Длины прутков:      2-12 м

 

Бракомоталка

 

Бракомоталка установлена  стационарно. Она предназначена  для смотки и сжимания проката, возникающего во время нарушения прокатного режима.

- наматываемый материал, макс. прочность:  Rm = 980 Мпа

- максимальное поперечное  сечение материала:  А = 800 мм²

- число оборотов намоточного  штыря:   n = 36,9 об/мин

- скорость бракомоталки  соответственно диаметру бурта: V = 0,4-1,9 м/с

- передаточное отношение:     i = 16

- наружный диаметр бунта:     DА = 1000 мм

- ширина бунта:      B = 750 мм

- подъем тележки для  бунта:    s = 950 мм

- максимальное давление  гидравлического агрегата: Р = 9,8 Мпа

- выходная скорость:     VA = 0,053 м/с

- входная скорость:      VE = 0,087 м/с

1.2 Профильный и марочный сортамент стана

 

Стан 350 предназначен на производства сортового проката  простых профилей круглого, квадратного и шестигранного сечения.

Сортамент мелкосортного  проката

- круг диаметром от 12 до 34 мм по ГОСТ 2590 в бунтах,

- круг диаметром от 12 до 40 мм по ГОСТ 2590 в прутках;

- квадрат от 12 до 34 мм  по ГОСТ 2591 в бунтах,

- квадрат от 12 до 33 мм  по ГОСТ 2591 в прутках;

- шестигранник от 12 до 38 мм по ГОСТ 2879 в бунтах;

- шестигранник сг 12 до 29 мм по ГОСТ 2879 в прутках;

- полоса толщиной от 6 до 28 мм и шириной от 30 до 120 мм по ГОСТ 103.

Сортамент среднесортного проката

- круг диаметром от 34 до 75 мм по ГОСТ 2590

- квадрат от 30 до 65 мм  по ГОСТ 2591

- шестигранник от 32 до 70 мм по ГОСТ 2879

- полоса толщиной от 18 до 20 мм и шириной от 90 до 120 мм по ГОСТ 103.

Марочный сортамент  стана

- подшипниковая сталь  по ГОСТ 801,

- рессорно-пружннная  сталь по ГОСТ 14959;

- легированная конструкционная  сталь по ГОСТ 4543,

- сталь для холодной  высадки по ГОСТ 10702,

- конструкционная сталь по ГОСТ 1050.

 

 

1.3 Общая схема  технологического процесса прокатки  на стане 350

 

Технологическое оборудование стана изготовлено машиностроительной фирмой «СКЭТ-Хандель» (Германия). Прокатная  производительность стана 1000 т/год.

Схемы расположения оборудования на технологических участках прокатного цеха приведены на рис.3.

Исходная заготовка сечением (170x170) мм, длиной (9-11) мм, массой около 2,5 т прокатывается на заготовочно - крупносортном стане 700 комбината и передаточными шлеперами транспортируется на печной участок стана (на склад исходной заготовки).

На рис. показаны, принятые по скорректированному проекту, маршруты передачи заготовки на печной участок стана 350. Прорабатывается технологический вариант частичного использования заготовки 170x170 мм доставляется на дополнительный склад стана 350 железнодорожным или автомобильным транспортом непосредственно их электросталеплавильного цеха комбината к транспортируемой на печной участок передаточным устройством

Заготовки, не имеющие дефектов поверхности и замечаний работников технического контроля стана 350, могут сразу же подаваться в нагрев печи стана 350 (что позволяет осуществлять посад горячего (теплого) металла в печи, экономить топливо и увеличивать производительность стана

Заготовки, требующие контроля качества поверхности и выявления внутренних дефектов металла, охлаждаются в штабелях и передаются на агрегат контроля и зачистки исходной заготовки .

Подготовку к прокатке на стане  проходят заготовки подшипниковой, рессорно-пружинной марок стали, для производства сортового проката, подвергающейся холодной высадке и осадке в условиях сложной пластической деформации по ГОСТ 10702-78.

На агрегате заготовки правятся на восьмироликовой правильной машине, подвергаются дробеметной очистке  поверхности неразрушающему контролю качества (выявление дефектов поверхности заготовки и внутренних дефектов металла) на участке рассортировки Пуск стана предусмотрен без этого дефектоскопа с применением визуального контроля поверхности, как в ЭСПЦ-2 ОЭМК.

Заготовки с обнаруженными дефектами поверхности направляются на участок зачистки, на котором установлено 4 абразивно-шлифовальных станка

Участки заготовок с внутренними  дефектами отрезаются газокислородными резаками (автогеном).

После контроля качества и удаления дефектов поверхности, заготовки, подготовленные к прокатке на стане, шлепперами передаются к нагревательным печам стана или на склад печного участка.

Нагрев исходной заготовки производится в двух нагревательных печах с  шагающим подом производительностью по 120 т/час на холодном посаде.

По проекту предусмотрен основной технологический режим «контролируемой» (низкотемпературной) прокатки металла. Технологическое оборудование рассчитано на более высокий уровень усилий прокатки металла, нагретого в печах до температур – 900…950 Сº. Нагретые для прокатки заготовки проходят через окалины с давлением 195 бар.

Стан 350 состоит из 34 рабочих клетей:

- общая для стана шестиклетьевая  черновая группа ;

- мелкосортная линия  – 18 клетей ;

- среднесортная линия  – 10 клетей

Черновая группа и  обе линии рабочих клетей стана  по своей компоновке являются непрерывными. В группе чередуются «жесткие» клети с горизонтальными валками (клети с нечетными номерами) и вертикальными валками (клети с четными номерами).

Готовый прокат (чистовой профиль) выпускается только из клетей с вертикальными валками.

На мелкосортной линии  стана прокатывают профили диаметром (по круглому) …40 мм, а на среднесортной линии – (32…75)мм.

Оборудование стана  позволяет производить круглый  профиль диаметром 80 мм.

Для уменьшения продольной разнотолщинности прокатных полос (повышение точности прокатки металла на стане), в потоке мелкосортной линии стана поставлена проходная подогревательная роликовая печь-термостат длиной 43 м ( в печь по всей длине полностью вмещаются два раската, вышедшие из черновой группы стана; раскаты располагаются параллельно друг другу на роликовых «дорожках» - в калибрах на бочках роликов пода печи-термостата.

Из черновой группы клетей в среднесортную линию стана  раскаты передаются по транспортному желобу, имеющему трайбаппарат.

Для отрезания неровных передних концов раскатов и их аварийной  порезки, в технологических линиях установлены ножницы различной  конструкции (поз.35 и ..).

В мелкосортной линии  стана, перед чистовой и за чистовой  группами, установлено оборудование для ускоренного охлаждения прокатываемого металла водой под давлением 16 атм.

Скорость прокатки металла  в мелкосортной линии стана –  до 20 м/с, а в среднесортной линии  – до 8 м/с.

Прокатанный на стане  металл (круглые и шестигранные профили) подвергается горячей калибровке, значительно повышающей точность геометрических размеров профиля проката и улучшающей качество отделки поверхности горячего проката.

Горячая калибровка осуществляется в «жестких» трехвалковых блоках. После калибровка горячий прокат проходит установку неразрушающего контроля качества в потоке стана:

- дефектоскопия поверхности  проката;

- контроль геометрических  размеров горячего проката.

Сигналы дефектоскопов  передаются в АСУ стана и используются для учета качества проката, автоматического регулирования размеров профиля и для обеспечения сортировки металла, как в потоке стана, так и на участке отделки сортового проката.

Летучими ножницами, установленными за чистовыми клетями стана (клеть 24В мелкосортной линии и клеть 16В среднесортной линии), горячие полосы.

В 1988 году на комбинате  начато строительство мелко сортного - средне сортного стана 350 (СПЦ№2).

Проектная производительность стана 350 по готовому прокату – 1,0 млн. т. в год.

Сортамент стана 350 включает подшипниковые, рессорно-пружинные, легированные конструкционные и стали для холодного выдавливания и высадки.

Прокат выпускается  в прутках длиною до 12 м и массой до 2,5 т. В сортамент стана входят профили круглого, квадратного, шестигранного и прямоугольного сечения. Размеры профиля (по круглому) – (12…80)мм, размеры полос (6…28)x(30…120)мм. По проекту в состав мелкосортного - среднесортного стана 350 входят следующие участки:

- передача заготовки  от стана 700 к стану 350;

- поточная отделка  и складирование исходной заготовки;

- собственно, мелкосортно  – среднесортный стан 350 с нагревательными  печами (две нагревательные печи с шагающим; 34 рабочих клети расположены на двух параллельных линиях прокатки. На первой линии стана расположены черновые и мелкосортные клети, а на второй – среднесортные клети. Черновая группа состоит из 6 рабочих клетей, мелкосортная – из 18 клетей, среднесортная – из 10 клетей. Клети скомпонованы в непрерывные группы с чередованием горизонтальных и вертикальных валков. Хранение валков и прокатной арматуры предусмотрено на высотных автоматизированных складах.

- проточная отделка  проката: ускоренное охлаждение  металла Н2О в потоке стана,  порезка полос на прутки ножницами  холодильника, увязка прутков в  пакеты;

- термическая обработка среднесортных прутков и мелкосортных бунтов в печах с окислительной атмосферой, (в потоке стана);

- внепоточный контроль  качества и отделка проката.  Участок состоит из четырех линий неразрушающего контроля, правки и рассортировки прутков (200 тыс.т. в год), четырех абразивно – зачистных станков (60 тыс.в год), трех бесцентрово-токарных станков для обточки прутков диаметром (20..5)мм общей производительностью 180 тыс.т. в год, одной линии «бунт-пруток» для дефектоскопии, токарной обточки и порезки бунта на прутки (диаметр прутков 12…34мм, производительность линии – 25 тыс.т. в год), двух установок пакетирования обвязки и взвешивания прутков, защитной атмосферой для сфероидизирующего отжига подшипниковых, рессорно-пружинных сталей и металла для холодной высадки (на объем производства 70 тыс.т. в год).

Состав оборудования и принятая технология производства позволяют получить на стане 350 прокат с уникальными показателями качества, значительно превышающими требования отечественных и зарубежных стандартов.

Технологический процесс прокатки и обработки материалов обеспечивается на основном и вспомогательном оборудовании, схема которого представлена на рисунке 1.

 

2.2 Выбор системы калибровки  валков для производства круглого  профиля диаметром 50 мм

 

Для производства проката – круга 50 мм в качестве исходной заготовки используем квадратную заготовку сечением 98x98 мм.

Заготовка сечением 98x98 мм получается из заготовки сечением 170x170 мм в рабочих клетях черновой группы стана 350. В черновой группе используем систему калибровки валков ящик – ящичный квадрат. Прокат диаметром 50 мм производится на среднесортной линии стана. В качестве предчистовых (промежуточных) и чистовых используем систему овал-круг. Выбор системы определяется ее достоинствами. Преимущества системы проявляются в следующем: а) форма калибров обеспечивает плавный переход одного профиля в другой, хорошо предохраняющий металл от появления местных напряжений; б) отсутствие острых углов обеспечивает равномерное остывание полосы, отсутствие трещин при прокатке и хорошую, свободную от окалины поверхность прокатываемого профиля; в)в некоторых случаях оказывается возможным получать готовый профиль (круг) из черновых калибров, что ведет к сокращению порчи валков и числа перевалок при смене профиля. Расчет калибровки валков идет против хода прокатки по рекомендациям [1]

Определяем размеры  исходной заготовки и готового профиля  в горячем состоянии.

                                                                            (1)

где    А_кол – размер металла в холодном состоянии, мм

      - для исходной  заготовки

А_гор = 98*1,013=99,274 мм

      - для готового  проката

А_гор=50*1,013;50,65 мм

      Определяем общее  количество пропусков на стане

 

                                                        (2)

где F₀ – площадь поперечного сечения заготовки, мм²

      F_n – площадь поперечного сечения готового проката, мм²

      µ_ср – средняя вытяжка металла на стане принимается по рекомендациям [1]

µ_ср = 1,25

        Определяем  площадь заготовки готового проката

- для заготовки                    (3)

- для готового проката        (4)

Тогда 

 

 

 

Определяем общую и  среднюю вытяжку на стане