Технологические линии и комплексы прокатного цеха (стр. 2 из 7)
По выходе из последней клети заготовка сечением до 80X80 мм разрезается летучими ножницами 18на мерные длины в пределах 8—12 м; разрезанные заготовки собираются в пачки на пакетирующем рольганге 21 и по рольгангам 23направляются на холодильники 24.
Летучие ножницы, усилием 1,5 МН разрезают эти заготовки, движущееся со скоростью 3—7 м/с, при этом их клеймят.
Все технологические операции на стане механизированы и автоматизированы. На стане применяются:
1) механизмы для комплектной смены валков и передвижения горизонтальных и вертикальных клетей (при переходе на прокатку в соседнем калибре);
2) универсальные шпиндели с шарнирами на подшипниках качения;
3) механизированная скиповая уборка обрезков от ножниц;
4) месдозы для измерения давления на валки и натяжения заготовки;
5) водоохлаждаемые ролики рольгангов с приводом от двигателей с полым валом;
6) автоматическое клеймение заготовки;
7) программирующая цифровая вычислительная машина для управления работой стана.
Средняя производительность 760 т/ч; масса оборудования 10500 т.[2]
3. СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСА МЕТАЛЛА ПО ЦЕХУ
После выбора прокатного стана определяют его производительность. Для расчёта режима обжатий необходимо определить массу и размеры исходного материала – слитка.
3.1 Определение массы исходной заготовки
Масса и форма заготовок, предназначенных к прокатке, зависят от марки выплавляемой стали, характеристики прокатного стана и вида получаемого полупродукта. Масса заготовок зависит главным образом от диаметра валков и мощности двигателя стана. Масса заготовки должна быть такой, чтобы обеспечить максимальную производительность, надлежащее качество полупродукта и максимальный выход годного. Длину заготовки определяют расстоянием между последней клетью первой группы и первой клетью второй группы. Определим массу и размеров исходной заготовки [3, c. 126]:
(3.1)где lзаг – номинальная длина заготовки, lзаг = 10 м,
ρст – плотность стали, ρст = 7,8 т/м3,
hзаг – исходная толщина слитка, hзаг = 0,37 м,
bзаг - исходная ширина слитка, bзаг = 0,37 м.
Отсюда из формулы (3.1):
3.2 Определение массы заготовки с учётом выхода годного
Масса заготовки с учётом выхода годного рассчитывается по массе готового проката, получающегося из одной заготовки, с учётом так называемого коэффициента выхода годного [4, с. 24]:
(3.2)где mзаг – масса исходной заготовки, mзаг = 10,68 т,
Кг – коэффициент выхода годного, Кг = 0,97.
Отсюда из формулы (3.2.1):
4. ВЫБОР ТИПА АГРЕГАТОВ И ИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ С УЧЁТОМ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Производительность прокатного стана определяется количеством металла, прокатанного на стане в единицу времени (час, смену, сутки, месяц, год). Обычно производительность исчисляют по массе годного металла, полученного после отделки. Основным показателем использования прокатного стана является производительность его в фактический час работы. Вычислим часовую производительность стана [3, с. 130]:
(4.1)где Пг – годовая производительность стана Пг = 2 млн. т,
Тр – число рабочих часов в году, Тр = 6000 часов,
Кг – коэффициент выхода годного, Кг = 0,97.
Откуда из формулы (4.1):
4.1 Определение времени цикла, пауз и машинного времени прокатки заготовки
Темп прокатки – это время между одинаковыми моментами обработки предыдущей и последующей заготовки.
Все станы можно подразделить на две группы:
1. Станы, прокатывающие последовательно одну полосу за другой;
2. Станы, на которых прокатывается одновременно несколько полос.
К первой группе станов относятся одноклетьевые реверсивные и нереверсивные, листовые с трёхвалковыми рабочими клетями «трио» Лаута, листовые с рабочей клетью «кварто».
Во втором случаи прокатку полос ведут с перекрытием по времени, т.е. прокатка последующей полосы начинается до окончания прокатки предыдущей. Ко второй группе относятся линейные станы с рабочими клетями «трио», станы с последовательным расположением клетей, полунепрерывные и непрерывные [4, с. 23].
Определим время цикла прокатки заготовки [3, с. 131]:
(4.2)где 3600 – количество секунд в одном часе,
- масса заготовки с учётом годного = 11 т,Пч – часовая производительность стана Пч = 323 т/ч.
Отсюда из формулы (4.2):
Определим машинное время прокатки [3, с. 25]:
(4.3)где
– вес заготовки с учётом годного, 
, (4.4)где
- масса заготовки с учётом годного = 11 т,g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2,
Исходя из формулы (4.4):
hзаг – исходная толщина слитка, hзаг = 0,37 м,
bзаг - исходная ширина слитка, bзаг = 0,37 м,
vбл – скорость прокатки в последней клети, vбл = 7 м/с [1, c. 25],
ρст – плотность стали, ρст = 7,8 т/м3.
Значит из формулы (4.3):
Определим время пауз [3, с. 131]
(4.5)где tц – время цикла прокатки заготовки, tц = 123 с,
tм – машинное время прокатки, tм = 14,45 с.
Из формулы (4.5) получим:
В нашем случае одновременно производят прокатку нескольких заготовок, т.е. прокатку ведут с перекрытием.
5. ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЁТОМ ИХ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ
Прокатный стан в узком смысле – это совокупность машин и механизмов, обеспечивающих пластическую деформацию в валках (собственно прокатка). Весь комплекс этого оборудования во взаимосвязи образует рабочую линию прокатного стана, и его относят к группе основного оборудования прокатных цехов.
Рассматривая прокатный стан в широком смысле, в него включают основное оборудование (оборудование рабочих линий) и дополнительно машины и агрегаты, с использованием которых выполняют различные технологические операции по перемещению, транспортированию и обработке заготовок и прокатанных полос. Весь комплекс дополнительных машин и агрегатов относят к группе вспомогательного оборудования прокатных цехов.
5.1 Выбор основного оборудования
Так как заготовки 110
110 мм и 250 250 мм, то и расчёт проведём для двух заготовок.5.1.1 Определение параметров для заготовки 110 110 мм
Определение обжатия по каждой клети [1, с. 27]:
(5.1)где Ri – радиус i – го валка i – ой клети, R1 = 0,45 м (таблица 5.4),
μ – угол обхвата металла валком, μ = 0,325 рад.
Отсюда из формулы (5.1) получим:
Таблица 5.1 Режимы обжатия заготовки 110
110 мм | № клети | Δhгор | Δhвер. | hгор | hвер |
| 0 | 0,37 | 0,37 | ||
| 1 | 0,0475 | 0,3225 | ||
| 2 | 0,0475 | 0,3225 | ||
| 3 | 0,0475 | 0,275 | ||
| 4 | 0,0475 | 0,275 | ||
| 5 | 0,037 | 0,238 | ||
| 6 | 0,037 | 0,238 | ||
| 7 | 0,037 | 0,201 | ||
| 8 | 0,037 | 0,201 | ||
| 9 | 0,037 | 0,164 | ||
| 10 | 0,037 | 0,164 | ||
| 11 | 0,027 | 0,137 | ||
| 12 | 0,027 | 0,137 | ||
| 13 | 0,027 | 0,110 | ||
| 14 | 0,027 | 0,110 |
Процесс прокатки – обжатие металла вращающимися валками – возможен только благодаря контактным силам трения. Составим пропорцию, по которой можно рассчитать среднее давление металла на валках:
, (5.2) 
(5.3)где
Pсрi – среднее давление металла;