Содержание
Реферат
Введение
1. Обзор станов холодной прокатки
2. Непрерывный стан 1200 холоднойпрокатки Магнитогорского металлургического комбината им. В.И. Ленина
2.1 Подготовка металла к прокатке
2.2 Оборудование и технологияпрокатки
2.3 Оборудование и технология отделки
3. Выбор режимов обжатий и расчет энергосиловыхпараметров процесса холодной прокатки
4. Расчет производительности стана
5. Рекомендации по совершенствованиютехнологии прокатки
Заключение
Перечень ссылок
Приложение А
Приложение Б
Реферат
холоднаяпрокатка стан
Объектом исследованияявляется листовой стан холодной прокатки.
Основная задача даннойкурсовой работы – выбор цеха холодной прокатки, прокатного станапроизводительностью 0,25 млн. тонн в год и разработка технологического процессадля производства листа из стали 08КП толщиной 0,35 мм и шириной 1050 мм. В ходе выполнения работы были рассмотрены станы холодной прокаткиразличной конструкции и производительности.
Для производствазаданного проката был выбран непрерывный стан 1200 холодной прокаткиМагнитогорского металлургического комбината им. В. И. Ленина. Описание егооборудования так же приводится в расчётно-пояснительной записке.
В ходе выполнениякурсовой работы был использован комплекс программных средств поавтоматизированному расчету, проектированию и оптимизации технологическихрежимов обжатий. В результате был выбран оптимальный режим загрузки стана.
Графическая частькурсовой работы состоит из 1 листа формата А1 содержит план расположенияоборудования участка, схемы и графики к расчету технологических усилий икалибровки валков (графики изменения обжатий по пропускам (по клетям), усилийдеформации, крутящих моментов на валках, скоростей, потребляемой мощностидвигателей, схемы калибровки валков).
ПРОКАТНЫЙ СТАН,НЕПРЕРЫВНЫЙ ТРАВИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ, ЛЕТУЧИЕ НОЖНИЦЫ, МОТАЛКА, РЕЖИМ ОБЖАТИЙ, СИЛАПРОКАТКИ, МОМЕНТ ПРОКАТКИ, МОЩНОСТЬ ПРОКАТКИ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СТАНА.
Введение
Технологический процесс полученияготовой прокатной продукции – завершающая стадия металлургическогопроизводства. В прокатные цеха металлургического комбината поступает большаячасть всей стали (свыше 80%), выплавляемой в сталеплавильных цехах ипревращаемой в непрерывнолитые заготовки или в слитки. До 60–70% объемапроизводства тонколистовой стали выпускается в виде холоднокатаных лент, листови полос.
Прокатный стан — это комплекс машин и агрегатов, предназначенный для пластической деформацииметалла в валках и его дальнейшей обработки. В прокатных цехах располагаюттакже агрегаты для отделки проката – его термической обработки, нанесениязащитных покрытий на поверхность металла и др., необходимые для выпуска готовойпродукции высокого качества, которая характеризуется не только формойпоперечного сечения прокатываемого профиля, но и физико-механическимисвойствами металла, состоянием поверхности проката и др.
Технологическийпроцесс современного прокатного производства состоит из двух стадий: полученияполупродукта (заготовки) и готовой продукции (готового проката).
1. Обзорстанов холодной прокатки
Процессхолодной прокатки металла в виде полос и листов толщиной от 2–6 мм до 0,8–0,1мм и менее (до 0,001 мм) получил широкое распространение благодаря получениюготовой холоднокатаной продукции широкого сортамента и высокого качества,характеризующегося высокой степенью точности геометрических размеров,плоскостности и чистоты поверхности, а также повышенными механическимисвойствами металла (временным сопротивлением, пределом текучести, твердостью идр.). Исходной продукцией для холодной прокатки служат рулоны горячекатанойполосы толщиной 1,5–6 мм, поступающие с широкополосных станов горячей прокатки.
Современнымспособом получения холоднокатаной продукции является рулонный способ, которыйобеспечивает высокую производительность как собственно прокатных станов, так иразличных технологических агрегатов, установленных в цехе холодной прокатки, атакже увеличения выхода годного. Операция резки рулонной полосы на листы мернойдлины является одной из последних в технологическом цикле цеха холодной прокатки.
К современнымтипам станов холодной прокатки относятся: непрерывные четырех–, пяти– ишестиклетевые и реверсивные, чаще всего одноклетевые, четырехвалковые имноговалковые.
Непрерывныестаны холодной прокатки устанавливают в цехах большой производительности длявыпуска полос и листов специализированного сортамента. Непрерывные станыотличаются от реверсивных большей степенью механизации и автоматизации и болеевысокими техническими параметрами по массе рулона, скорости прокатки, мощностиглавного привода; производительность этих станов выше, чем у реверсивных.
Непрерывныечетырехклетевые четырехвалковые станы применяют для холодной прокатки тонкихполос (минимальной толщиной 0,22–0,25 мм) шириной 1370–2350 мм и массой до30–35 т. В соответствии с требуемой шириной полосы длину бочки валков становпринимают равной 1525–2500 мм; скорость прокатки достигает 20–25 м/с.
Непрерывныепятиклетевые четырехвалковые станы применяют как для прокатки тонких полосминимальной толщиной 0,17–0,23 мм, шириной до 2150 мм и массой до 40–60 т со скоростью до 25–30 м/с при длине бочки валков до 2000–2200мм, так идля прокатки жести и полос из электротехнической стали минимальной толщиной0,15–0,18 мм, шириной до 1300 мм и массой до 15 т со скоростью до 30–37 м/с придлине бочки валков до 1200–1420 мм. Производительность непрерывных станов дляхолодной прокатки тонких полос достигает 1,5–2,5 млн. т. в год.
Реверсивныестаны холодной прокатки устанавливают в цехах при небольшом объеме производства(50–120 тыс. т/год) с широким сортаментом полос из малоуглеродистых,легированных и электротехнических сталей. В ряде случаев реверсивные станыустанавливают в цехах холодной прокатки большой производительности в дополнениек непрерывным станам. По конструкции реверсивные станы подразделяют на станы сприводом через рабочие валки и через опорные валки. Реверсивные четырехвалковыестаны изготавливают в основном с длиной бочки валков от 1000–1200 до 2000–2300мм, которые обеспечивают прокатку полос с отношением её ширины к толщине 6000 иболее; масса рулонов 30–45 т и скорость прокатки до 10–20 м/с.
Рассмотрим станы холоднойпрокатки с условием заданного типоразмера.
1.1 Непрерывный стан1400 новолипецкого металлургическогокомбината
Непрерывныйчетырехклетевой стан холодной прокатки предназначен для прокатки полос толщиной0,35-1,0 мм, шириной 750-1250 мм в рулонах из легированных сталей.
Исходные заготовки — горячекатаные травленые полосы с обрезными кромками толщиной 1,6-3,5 мм,шириной 750-1250 мм в рулонах. Минимальная масса рулона 3,5 т, максимальная 30т. Состав и расположение оборудования приведены на рисунок 1.1.
/>
1 — кантователь рулонов,2 — агрегат подготовки горячекатаных рулонов, 3 — нормализационный агрегат, 4 — травильный агрегат, 5 — четырехклетевой стан, 6 — агрегат подготовкихолоднокатаных рулонов, 7 — агрегат термообработки и нанесения покрытия, 8 — агрегат продольной резки, 9 — агрегат продольной резки полосы на две ленты, 10- агрегат обрезки кромок, 11 — дрессировочный стан, 12 — агрегат упаковки узкихрулонов, 13 — агрегат упаковки широких рулонов.
Рисунок 1.1- Схемарасположения оборудования стана 1400 холодной прокатки Новолипецкогометаллургического комбината.
1.2Непрерывный стан 1200 холодной прокатки магнитогорского металлургическогокомбината им. В.И. Ленина
/>
I — отделениеотжига, II — пролет стана, III — машинный зал, IV — склад готовой продукции; 1- мостовые краны, 2 — отжигательные печи, 3 — кантователи, 4 — агрегатэлектролитической очистки, 5 — разматыватель, 6 — линия стана, 7 — моталка, 8 — агрегат резки, 9 — дрессировочные станы, 10 — непрерывный агрегат, 11 — агрегатэлектролитического лужения жести, 12 — сортировщик листов, 13 — агрегаты горячеголужения, 14 — сортировочные агрегаты, 15 — агрегат подготовки полосы, 16 — ножницы, 17 — агрегат поперечной резки, 18 — агрегат оцинкования, 19 — весы, 20- автопогрузчик, 21 — машина для промасливания.
Рисунок 1.2 — Схемарасположения основного технологического оборудования стана 1200 Магнитогорскогометаллургического комбината.
1.3 Стан 1200 новолипецкого металлургического комбината
/>
1 — кантователи, 2 — моечный агрегат, 3 — передаточная тележка, 4 — сушильно-моечныйагрегат, 5 — рабочая линия 20-валкового стана 1200, 6 — рабочая линияреверсивного одноклетевого стана кварто 1200, 7 — рабочая линия непрерывногопятиклетевого стана 1200, 8 — конвейер горячекатаных рулонов, 9 — агрегат непрерывногоотжига, 10 — агрегат резки, 11 — непрерывные травильные агрегаты, 12 — машинадля покрытия листов тальком, 13 — вакуумно-водородная электропечь, 14 — агрегатдля нанесения защитного покрытия, 15 — колпаковые электрические печи дляотжига, 16 — агрегат промасливания, 17 — агрегат электроизоляционного покрытия,18 — мостовые краны.
Рисунок 1.3 — Схемарасположения основного технологического оборудования станов холодной прокатки1200 Новолипецкого металлургического завода.
В результателитературного обзора заданный типоразмер рациональнее производить на непрерывныйстане 1200 холодной прокатки Магнитогорского металлургического комбината им. В.И. Ленина.
2. Непрерывныйстан 1200 холодной прокатки магнитогорского металлургического комбината им. В.И.Ленина
Стан,введенный в эксплуатацию в 1956 г., расположен в восьми пролетах (рис.1) общейшириной 195 м, длиной 456 м.
/>
I — отделениеотжига, II — пролет стана, III — машинный зал, IV — склад готовой продукции; 1- мостовые краны, 2 — отжигательные печи, 3 — кантователи, 4 — агрегатэлектролитической очистки, 5 — разматыватель, 6 — линия стана, 7 — моталка, 8 — агрегат резки, 9 — дрессировочные станы, 10 — непрерывный агрегат, 11 — агрегатэлектролитического лужения жести, 12 — сортировщик листов, 13 — агрегаты горячеголужения, 14 — сортировочные агрегаты, 15 — агрегат подготовки полосы, 16 — ножницы, 17 — агрегат поперечной резки, 18 — агрегат оцинкования, 19 — весы, 20- автопогрузчик, 21 — машина для промасливания.
Рисунок 2.1 — Схема расположения основного технологического оборудования стана 1200Магнитогорского металлургического комбината
Стан состоитиз пяти последовательно расположенных четырехвалковых клетей, разматывателя имоталки. Станины клетей закрытого типа. Нажимные устройства одинаковойконструкции. Привод нажимных винтов от двух 46-кВт электродвигателей типаМг-62. Все клети имеют гидравлическое уравновешивающее устройство. Диаметррабочих валков стана 485-500 мм, материал — сталь 9Х2МФ или 9Х2. Диаметропорных валков 1220-1340 мм, материал — сталь 9ХФ и 9Х2. Подшипники рабочихвалков роликовые, опорных — жидкостного трения. Рабочие валки клетей № 1-№ 3заменяют раз в сутки, клетей № 4 и № 5 — через 600 т проката. Опорные валкинезависимо от толщины прокатываемой полосы заменяются: на клетях № 1 и № 2через 20-25 сут, на клети № 3 — через 10-12 сут, на клетях № 4 и № 5 через 7-10сут. Бочка опорных валков цилиндрическая, рабочих — выпуклая. Величинавыпуклости: клеть № 1- до 0,15 мм, клети № 2-№ 4 — до 0,05 мм, клеть № 5 — до 0,10 мм.
Стан предназначендля прокатки в холодном состоянии полос сечением (0,2-0,36) х (900–1100) мм в ≤30-т рулон внутренним диаметром 485-500 мм, наружным ≤ 1950 мм из сталей 08Ю, 08кп, 08пс (ГОСТ 18178-72).
2.1 Подготовкаметалла к прокатке
Подкатом длястана холодной прокатки служит травленая горячекатаная полоса сечением 1,7-4,0 мм, ширина 630-1050 мм, наружный диаметр рулона максимальный 1230 мм, внутренний 650 мм с промасленной поверхностью.
Рулоныпротравленных и промасленных полос подаются к стану с непрерывногоширокополосного стана горячей прокатки 1450 через непрерывно-травильные агрегатытрехклетевого стана 1450 холодной прокатки.
На подающийтранспортер пятиклетевого стана травленые горячекатаные рулоны укладываются припомощи мостового крана. Подающей балкой рулон устанавливается на тележкузагрузочного устройства. На тележке загрузочного устройства рулон передается кголовкам разматывателя, которыми центруется по продольной оси стана.Одновременно отгибается наружный конец полосы скребковым отгибателем ипроисходит задача его в валки первой клети стана.
Прокатанныйрулон снимается с барабана моталки, увязывается, переносится на транспортер дляпередачи в термическое отделение или устанавливается на стеллаж для передачи наАНО и АГНЦ. Упаковка рулонов производится на площадке стана.
2.2Оборудование и технология прокатки
Стан состоитиз пяти последовательно расположенных четырехвалковых клетей, разматывателя имоталки. Станины клетей закрытого типа. Нажимные устройства одинаковойконструкции. Привод нажимных винтов от двух 46-кВт электродвигателей типаМг-62. Все клети имеют гидравлическое уравновешивающее устройство. Диаметррабочих валков стана 485-500 мм, материал — сталь 9Х2МФ или 9Х2. Диаметропорных валков 1220-1340 мм, материал — сталь 9ХФ и 9Х2. Подшипники рабочихвалков роликовые, опорных — жидкостного трения. Рабочие валки клетей № 1-№ 3заменяют раз в сутки, клетей № 4 и № 5 — через 600 т проката. Опорные валкинезависимо от толщины прокатываемой полосы заменяются: на клетях № 1 и № 2через 20-25 сут, на клети № 3 — через 10-12 сут, на клетях № 4 и № 5 через 7-10сут. Бочка опорных валков цилиндрическая, рабочих — выпуклая. Величина выпуклости:клеть № 1- до 0,15 мм, клети № 2-№ 4 — до 0,05 мм, клеть № 5 — до 0,10 мм.
Привод валковосуществляется от двигателя через шестеренную клеть и универсальные шпиндели.Характеристика двигателей приведена в таблице 1, вспомогательного оборудованияв таблице 2.
/>
2.3 Оборудованиеи технология отделки
Участокотделки готового проката состоит из агрегатов электролитического обезжиривания,термических печей, двухклетевых четырехвалковых реверсивных станов, агрегатовпоперечной резки, горячего и электролитического лужения, горячего непрерывногоцинкования, агрегата подготовки полосы к электролитическому лужению.
Агрегатыэлектролитического обезжиривания и очистки предназначены для удаления споверхности стальной холоднокатаной полосы остатков технологической смазки,применяемой при прокатке жести. Электролитически зачищают полосы в рулонах,наружный диаметр которых 1860 мм, внутренний 500 мм, масса 15 т, толщина полосы 0,20-0,50 мм, ширина 730-1050 мм. Агрегат электролитической зачистки по характеру работы оборудования состоит из головной, среднейтехнологической и хвостовой частей.
Оборудованиеголовной части агрегата обеспечивает запас рулонов, подачу к разматывателю,задачу полосы в агрегат, обрезку швов и концов полосы, разматывание рулона,сварку полос, подачу полосы к средней части агрегата.
Оборудованиесредней технологической части обеспечивает механическую очистку иэлектролитическое обезжиривание полосы с использованием переменного токанизкого напряжения промышленной частоты, промывку полосы в горячей воде, отжимвлаги и сушку полосы, транспортировку её по агрегату.
Оборудованиехвостовой части агрегата обеспечивает центрование и транспортировку полосы, вырезкушвов перед моталкой, сматывание полосы в рулон, раскантовку рулона на торец дляпоследующей термической обработки.
Среднечасоваяпроизводительность агрегата 20 т. Заправочная скорость агрегата 0,5 м/с.Рабочая скорость движения полосы при обезжиривании 0,5-5,0 м/с. К ваннамобезжиривания подается ток промышленной частоты силой 10-15 кА. Напряжение вваннах 6-9 В, плотность тока 5-10 А/дм3, температура обезжиривающего и моечногораствора 70-90 °С, температура промывочной воды 70-90 °С. Температура воздухана сушильной машине 90 °С.
Составобезжиривающего раствора, г/л: 15-25 каустической соды, 15-25 тринатрийфосфата,3-4 эмульгаторов ОП-7 и ОП-10.
Длятермообработки металла в цехе установлены агрегат непрерывного отжига спроходной печью башенного типа и колпаковые печи для светлого рекристаллизационногоотжига. В соответствии с технологическим процессом все оборудование агрегатанепрерывного рекристаллизационного отжига условно разделено на три части:головную, среднюю (печную) и хвостовую.
Оборудованиеголовной части агрегата предназначено для приемки и разматывания рулонов,обрезки толстых коробоватых и замятых передних и задних концов полос, созданиенепрерывной полосы путем сварки концов рулона внахлестку, обрезки и смоткибоковых кромок, очистки и обезжиривания полосы от загрязнений и технологическойсмазки, создания запаса полосы, транспортировки полосы до печной части. Всостав головной части агрегата входят: приемный стеллаж, разматыватель,задающее устройство, сдвоенные гильотинные ножницы, сварочная машина, тянущиеролики, петлевая яма, дисковые ножницы с кромкомоталкой, установкаэлектролитической очистки, гильотинные ножницы, тянущие ролики.
Оборудованиесредней (печной) части предназначено для светлого рекристаллизационного отжигав среде 95-96 % азота и 4-5 % водорода. В состав средней части входят:регулятор натяжения полосы, протяжная вертикальная петлевая печь башенноготипа, тележка для заправки полосы в печь, петлевые ямы и другое.
Протяжнаяпечь предназначена для нагрева полосы до 580-720 °С и охлаждения её до 60-70°С. Производительность печи от 15 до 30 т/ч зависит от ширины полосы.
Хвостоваячасть агрегата предназначена для смотки полос в рулоны и выдачи их с агрегата.В состав хвостовой части входят: тянущие ролики, гильотинные ножницы, двемоталки и сниматели рулонов.
В цехеустановлена 21 колпаковая печь для светлого рекристаллизационного отжига.Металл нагревается в печи до 720 °С, а затем охлаждается до 180 °С.Максимальная масса садки 180 т, максимальная высота стопы 3220 мм. Максимальный диаметр нагреваемого рулона 1860 мм. Производительность печи 3-4 т/ч. Металлдля термообработки поступает с агрегата электролитического обезжиривания иочистки ленты.
Непрерывныедвухклетевые дрессировочные станы 1200 № 1 и № 2 предназначены для дрессировкихолоднокатаных полос из малоуглеродистой стали, свернутых в рулон и прошедшихсветлый отжиг. Материал полосы — сталь sв 450 МПа. Ширина дрессируемой полосы500-1050 мм, толщина 0,20-0,63 мм. Внутренний диаметр рулона — 500 мм, наружный 1860 мм.
Максимальноеусилие металла на валки 5 МН, наибольший крутящий момент, передаваемый рабочимвалком, 9,81 кН·м.
Скоростьдвижения полосы на выходе из второй клети стана № 1 до 24,5 м/с, стана № 2 — до26 м/с. Заправочная скорость 1,5 м/с. Наибольшее натяжение полосы на моталке19,6 кН, между клетями 58,9 кН. Диаметр рабочих валков 465-480 мм, опорных 1220-1320 мм.
Агрегатпоперечной резки предназначен для правки, обрезки боковых кромок, порезкиполосы на листы заданной длины и укладки в пачки после автоматической поточнойсортировки. Материал разрезаемой полосы — углеродистая сталь с sв 588 Н/мм2;наружный диаметр поступающих 15-т рулонов 900-1850 мм, внутренний 500 мм. Размеры разрезаемой полосы: толщина 0,18-0,63 мм, ширина 500-10 50 мм. Скорость передвижения полосы 1,5-2,0 м/с, заправочная 0,5 м/с.
В составоборудования агрегата входят: цепной транспортер, приемный стол разматывателя,тянущие ролики, гильотинные ножницы для обрезки утолщенного, неровного илизагрязненного переднего конца с усилием реза 147 кН, петлевое устройство,дисковые ножницы для обрезки боковых кромок, кромкомоталка, летучие ножницы дляправки полосы и порезки её на мерные длины, состоящие из собственно летучихножниц, падающих роликов и роликоправильной машины, пакетирующее устройство.
Агрегатыгорячего лужения предназначены для нанесения оловянного покрытия на карточкижести погружением в расплав олова. Размеры карточек, поступающих на лужение,мм: ширина 712, длина 512, толщина 0,2-0,36. В потоке каждого агрегата горячеголужения жесть травится, промывается, покрывается оловом с формированиемпокрытия в жировой среде, обезжиривается, чистится, рассортировывается в потокеи укладывается в пачки. Скорость лужения 30-42 листа в минуту на каждомагрегате. В состав оборудования каждого агрегата входят: задатчик листов, узелтравления и промывки жести, узел нанесения и формирования покрытия и узелочистки жести для обезжиривания и полировки жести.
Агрегатэлектролитического лужения жести предназначен для нанесения оловянного покрытияна полосу, смотанную в рулон.
Ширинаобрабатываемой полосы 500-1050 мм, толщина 0,15-0,5 мм, наружный диаметр 15-т рулона 1800 мм, внутренний 500 мм, скорость агрегата 70 м/с.
В составагрегата входят: подъемно-передвижная тележка для подачи и установки рулонов набарабан разматывателя, разматыватель, гильотинные ножницы для обрезки переднихи задних утолщенных концов, сварочная машина для сварки полос внахлестку,дисковые ножницы для обрезки боковых кромок, кромкомоталка, комплект роликовдля создания натяжения, гильотинные ножницы для разрезки полосы после намоткирулона на барабан моталки и моталка для сматывания полосы в рулон.
Максимальнаяскорость прохождения полосы через агрегат: на входном и выходном участках 6,7м/с, на технологическом участке 5 м/с. Электролит кислый (фенолсульфоновый).Лужение полосы ведется с обеих сторон. В качестве анодов используют брускиолова. Катодная плотность тока 15-30 А/дм2. Сила тока, подаваемого на каждуюсторону полосы, зависит от толщины оловянного покрытия, скорости движенияполосы и определяется в каждом случае отдельно.
Агрегатнепрерывного горячего цинкования предназначен для обработки полос изуглеродистой стали, поступающих непосредственно со станов холодной прокатки, споследующей выдачей готовой продукции в виде листов.
Размерыхолоднокатаных листов и рулонов, поступающих на цинкование: толщина полосы0,45-1,45 мм, ширина 700-1320 мм, наружный диаметр рулона 1800 мм, внутренний500, 600 и 800 мм. Масса 15 т.
В потокеагрегата холоднокатаная полоса подвергается химическому и электрохимическомуобезжириванию, промывке, термическому обезжириванию, рекристаллизационномуотжигу, покрытию в ванне с расплавленным цинком. Оцинкованную полосу подвергаютпринудительному и естественному охлаждению, пассивации, промасливанию, а затемразрезают на листы мерной длины.
Размерыоцинкованных листов: толщина 0,5-1,5 мм, ширина 0,7-1,32 м, длина 0,7- 4,0 м. Скорость движения полосы во входной и выходной секциях 1,3 м/с, в технологической1 м/с.
Оборудованиевходной секции предназначено для приемки и разматывания рулонов, обрезкитолстых, коробоватых и замятых передних и задних концов полос, сварки концоврулонов внахлестку, обрезки и смотки в рулон боковых кромок. Оборудованиетехнологической секции агрегата предназначено для химического,электрохимического и термического обезжиривания поверхности полосы, рекристаллизационногоотжига в восстановительной среде, покрытия методом горячего погружения,охлаждения оцинкованной полосы, пассивации цинкового покрытия.
Для отжигаслужит горизонтальная протяжная печь. Длина участка нагрева 60 м, охлаждения 46 м.
Ванныоцинкования вмещают ~ 75 т расплавленного цинка при 440 °С. Оборудованиевыходной секции предназначено для транспортировки и создания запасаоцинкованной полосы, измерения толщины покрытия и общей толщины полосы,промасливания, порезки на мерные длины с последующей сортировкой в потокеагрегата и укладкой в пачки.
3 Выбор режимовобжатий и расчет энергосиловых параметров процесса холодной прокатки
Величинасуммарного обжатия при холодной прокатке выбирается, исходя из требований,предъявляемых к структуре, механическим и технологическим свойствам готовойполосы, с учетом химического состава прокатываемой стали, мощности приводоврабочих клетей, технологической смазки и т.д. Кроме того, учитываетсявозможность и целесообразность получения требуемой толщины подката на станегорячей прокатки.
В качестве заготовки дляпроизводства листа сечением 0.35х1050 мм из стали 08кп выбираем горячекатануюполосу сечением 2.5х1050 мм. Суммарное обжатие при прокатке листов не превышает90%. Обжатие на стане изменяется от 45% в первой клети до 8–15% в последней,которую используют в качестве калибрующей. Обжатие зависит от величиныконтактных напряжений, которые растут от клети к клети по мере наклепа иотношения />.Ограничивающим фактором при назначении режимов обжатий выступает контактнаяпрочность валков. Как правило, прокатку полосы на непрерывном станеосуществляют за один проход, однако в некоторых случаях для получения требуемыхтолщины готовой полосы и её свойств после первого прохода рулон подвергаютотжигу и затем прокатывают вторично на этом же стане.
1. Величина абсолютногообжатия
/>
2. Относительное обжатие
/>
3. Длина дуги контакта
/>
4. Фактический пределтекучести [4, с 11.]
/>
5. Значение удвоенногосопротивления чистому сдвигу
/>
6. Коэффициент,учитывающий влияние контактного трения и внешних зон
/>
7. Толщина полосы внейтральном сечении
/>
8. Величина коэффициентанапряженного состояния
/>
9. Среднее нормальноеконтактное напряжение в очаге деформации
/>
10. Длина дуги контакта сучетом упругого сплющивания
/>
/>
/>
11. Величина силы прокатки
/>
12. Величина моментапрокатки
/>
13. Мощность прокатки
/>
При выбранном режимепрокатки энергосиловые параметры не превышают предельно допустимых значений.
Дальнейшийрасчет производим на ЭВМ. Результаты расчета приведены в таблице 3.
Таблица3.1–Результаты расчёта обжатий на стане холодной прокаткиi
H0
мм
h0
мм
h1
мм e
K2c
МПа
P
МН
M
кНм
N
МВт
V
м/с
1 2.50 2.500 1.389 0.444 559 7.89 170.0 4.080 4.00
2 2.50 1.389 0.930 0.403 778 10.40 169.8 7.335 9.80
3 2.50 0.830 0.574 0.308 842 9.76 110.5 7.990 12.18
4 2.50 0.574 0.438 0.237 879 9.15 76.0 7.947 21.14
5 2.50 0.438 0.350 0.162 900 8.82 57.7 7.905 26.28
Энергосиловые параметрыне превышают допустимых значений, следовательно, данный режим загрузки станаявляется наиболее оптимальным и рациональным.
4. Расчетпроизводительности стана
1. Время прокатки назаправочной скорости
/>
2. Время ускорения стана
/>
3. Длина прокатываемойполосы
/>
3. Время прокатки нарабочей скорости
/>
4. Машинное время
/>
5. Ритм прокатки
/>
6. Часоваяпроизводительность непрерывного стана холодной прокатки
/>
7. Годоваяпроизводительность непрерывного стана холодной прокатки
/>
5. Рекомендации посовершенствованию технологии прокатки
На современных станах холоднойпрокатки широко применяются различные системы автоматизации, которые являютсяосновным средством повышения точности холоднокатаных полос. К таким системамследует отнести системы регулирования толщины полосы, регулирования натяженияполосы, регулирования профиля и формы полосы, подачи эмульсии на валки,замедления и точной остановки реверсивных станов и др. Имеются полностьюавтоматизированные станы холодной прокатки, управление которыми осуществляетсяЭВМ.
Можно отметитьследующие тенденции развития и совершенствования станов холодной прокатки:
1. Разработка новыхконструкций рабочих клетей, в том числе предварительно напряженных клетей.
2. Широкоеиспользование многовалковых станов, в том числе непрерывных восьми– и десятиклетевыхстанов с многовалковыми клетями.
3. Усовершенствованиестанов бесконечной прокатки.
4. Внедрениекомплексной автоматизации на станах холодной прокатки с использованиемуправляющих ЭВМ.
5. Разработка ивнедрение новых более эффективных способов регулирования профиля валков и толщиныпрокатываемой полосы.
6. Разработка ивнедрение систем для подачи и очистки смазочно-охлаждающей жидкости и моющихрастворов с целью улучшения качества поверхности прокатываемых полос.
7. Повышениеточности обработки рабочих и опорных валков.
8. Применение вкачестве главных приводов электродвигателей с широким диапазоном регулированияскорости.
9. Разработка ивнедрение моталок с плавающими барабанами, обеспечивающих получение рулоновмассой до 50 т и более, с ровными торцами.
10. Разработка ивнедрение высокоскоростных механизмов и машин для перевалки рабочих валков всехклетей непрерывного стана в течение 5-10 мин.
Заключение
В ходевыполнения курсовой работы были рассмотрены станы холодной прокатки различнойконструкции и производительности. Для производства листа заданного сортаментабыл выбран непрерывный стан 1200 холодной прокатки Магнитогорского металлургическогокомбината им. В.И. Ленина. Было рассмотрено входящее в состав станаоборудование и технология производства листовой стали. С помощью ЭВМ былразработан оптимальный режим обжатий, а также рассчитаны энергосиловыепараметры – сила, момент и мощность прокатки. Был выполнен расчеттехнико-экономических показателей производства листовой стали. Расчетпроизводительности стана показал, что выбранный режим работы стана обеспечиваетзаданную производительность 0.25 млн. т/год.
Перечень ссылок
1. Целиков А.И.,Зюзин В.И. Современное развитие прокатных станов.– М.: Металлургия, 1972.
2. Целиков А.И.,Полухин П.И., Гребенник В.М. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-хтомах. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. Учебник длявузов. – М.: Металлургия, 1988.
3. Василев Я.Д.,Сафьянов М.М. Производство полосовой и листовой стали. – Киев: Вища школа,1975.
4. Методическиеуказания к практическим занятиям по дисциплине “Технологические линии икомплексы металлургических цехов”. \Сост.: В.А. Федоринов, Э.П. Грибков. – Краматорск: ДГМА, 1999.
Приложение АТекст программы для расчётаэнергосиловых параметров процесса прокатки
CLS
'Программадля расчета режимов обжатий
'ТЛКМЦкурсовой
INPUT«Количество клетей в непрерывной группе стана»; N
INPUT «a0=»; a0: INPUT «a1=»;a1: INPUT «a2=»; a2: INPUT «a3=»; a3
INPUT «R=»; R
INPUT «f=»; f
INPUT «V0=»; V
INPUT «b=»; b
INPUT«Исходная толщина металла в отоженном состоянии»; Hh0
INPUT«Исходная толщина металла перед пропуском»; h0
INPUT«Допустимое значение силы прокатки .....(МН) [P]=»; Pd: Pd = Pd *1000000!
INPUT«Допустимое значение момента прокатки (кНм) [M]=»; Md: Md = Md *1000000!
INPUT«Допустимое значение мощности прокатки (МВт) [N]=»; Nd: Nd = Nd *1000000!
OPEN «2.txt» FOR OUTPUT AS 1
Hh0 = h0
f = .09
S0 = .5: S1= .5
V = 4
PRINT" РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОБЖАТИЙ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ Х.ПР."
PRINT"┌──┬────┬─────┬─────┬─────┬────┬──────┬──────┬──────┬─────┐"
PRINT"│i │ H0 │ h0 │ h1 │ e │K2c │ P │M │ N │ V │ "
PRINT"├──┼────┼─────┼─────┼─────┼────┼──────┼──────┼──────┼─────┤"
PRINT"│ │ мм │ мм │ мм │ │МПа │ МН │кНм │ МВт │ м/с │ "
PRINT"├──┼────┼─────┼─────┼─────┼────┼──────┼──────┼──────┼─────┤"
PRINT#1, " РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОБЖАТИЙ НА НЕПРЕРЫВНОМ СТАНЕ Х.ПР."
PRINT#1, "┌──┬────┬─────┬─────┬─────┬────┬──────┬──────┬──────┬─────┐"
PRINT#1, "│i │ H0 │ h0 │ h1 │ e │K2c │P │ M │ N │ V │ "
PRINT#1, "├──┼────┼─────┼─────┼─────┼────┼──────┼──────┼──────┼─────┤"
PRINT#1, "│ │ мм │ мм │ мм │ │МПа │ МН│ кНм │ МВт │ м/с │ "
PRINT#1, "├──┼────┼─────┼─────┼─────┼────┼──────┼──────┼──────┼─────┤"
FORi = 1 TO N
h1 = h0*.44
10 :
IF h1 > h0 THEN INPUT «h0>h1»; asd$
dh = h0 — h1
e = dh / h0
e0 = (Hh0 — h0) / Hh0
x1 = a0 + a1 * e0 + a2 * e0 ^ 2 + a3 * e0 ^ 3
x2 = 2 / 3 * (a1 + 2 * a2 * e0 + 3 * a3 * e0 ^ 2) *e
x3 = 8 / 15 * (1 — e0) ^ 2 * (a2 + 3 * a3 * e0) * e^ 2
x4 = 16 / 35 * (1 — e0) ^ 3 * a3 * e ^ 3
K2c = 1.15 * (x1 + x2 + x3 + x4)
L = SQR(R * dh)
ksi0 = 1 — S0: ksi1 = 1 — S1
DO
delta = 2 * f * L / dh: IF delta = 2 THEN delta =2.1
Hn = (ksi0 / ksi1 * h0 ^ (delta — 1) * h1 ^ (delta +1)) ^ (1 / 2 / delta)
IF Hn = 0 OR h1 = 0 THEN INPUT «h=0»; ads$
y1 = (h0 / Hn) ^ (delta — 2) — 1
y1 = y1 * ksi0 * h0 / (delta — 2)
y2 = (Hn / h1) ^ (delta + 2) — 1
y2 = y2 * ksi1 * h1 / (delta + 2)
nG = (y1 + y2) / dh
Pcp = K2c * nG
x2 = 8 * Pcp * R * 2 * (1 — .3 ^ 2) / 3.14 / 210000!
Lc = SQR(R * dh + x2 ^ 2) + x2
dL = ABS(Lc — L) / L * 100
L = Lc
LOOP UNTIL dL > 5
P = Pcp * b * L
M = 2 * K2c * (y1 — y2) * R * f / dh * b * L
Nw = M * V / R
IF P > Pd OR M > Md OR Nw > Nd THEN h1 = h1+ .001: GOTO 10
PRINT USING "│##│#.##│#.###│#.###│#.###│####│###.##│####.#│##.###│##.##│";i; Hh0; h0; h1; e; K2c; P / 1000000!; M / 1000000; Nw / 1000000; V
PRINT #1, USING "│##│#.##│#.###│#.###│#.###│####│###.##│####.#│##.###│##.##│";i; Hh0; h0; h1; e; K2c; P / 1000000!; M / 1000000; Nw / 1000000; V
V = V * h0 / h1: h0 = h1
NEXT
PRINT "└──┴────┴─────┴─────┴─────┴────┴──────┴──────┴──────┴─────┘"
PRINT #1, "└──┴────┴─────┴─────┴─────┴────┴──────┴──────┴──────┴─────┘"
CLOSE 1
END
ПриложениеБ – Графики распределения параметров прокатки по проходам
ИЗМЕНЕНИЕ ОБЖАТИЯ
/>
Е
ИЗМЕНЕНИЕ СИЛЫ ПРОКАТКИ
/>
Р, МН
ИЗМЕНЕНИЕ МОМЕНТАПРОКАТКИ
/>
М, кН*м
ИЗМЕНЕНИЕ МОЩНОСТИ
/>
N, МВт
ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ
/>
V, м/с