Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта (стр. 1 из 16)

Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра обработки металлов давлением

Курсовой проект

по дисциплине «Технология процессов прокатки и волочения»

на тему: «Проект литейно-прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта»

Выполнил:

студент гр. З-03-МО

Ганжа Т.В.

Руководитель проекта,

доц., канд. техн. наук

Человань М.И.

г. Мариуполь,

2008г.

Содержание

Введение

1. Выбор и описание оборудования проектируемого литейно – прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкого сорта и его технико-экономическое обоснование

2. Выбор прокатываемого сортамента, марок сталей, исходных заготовок с указанием ГОСТов и ТУ

3. Описание технологического процесса в проектируемом литейно прокатном модуле (цехе)

4. Баланс металла

5. Калибровка валков для прокатки круглой высокопрочной легированной стали диаметром 18,0мм высокой точности

6. Выбор и расчет скоростного режима прокатки по клетям (проходам) и разливки на МНЛЗ

7. Определение времени, ритма прокатки и расчет производительности стана по расчетному профилю

8. Определение энергосиловых параметров и фактической мощности, приходящейся на главные приводы стана при производстве расчетного профиля

Введение

Производство сортового проката из непрерывно-литых заготовок, по сравнению с катаными, обеспечивает: экономию металла, сокращение численности работающих, снижение сроков окупаемости при сооружении новых предприятий и снижение энергозатрат. При этом производстве появляется возможность более в полной мере использовать приемы механизации и автоматизации[1].

Организация горячего посада и низкотемпературного нагрева за счет осуществления высокоинтенсивной деформации на специальных станах, значительно решают проблему снижения энергозатрат при производстве готового проката в литейно-прокатных комплексах (модулях) «МНЛЗ - прокатный стан с высокой степенью деформации

Такие специальные станы, называемые, в общем, установками для деформации с большими обжатиями, как показало современное развитие прокатного производства за последние 20-30 лет, могут быть существенным дополнением к обычным прокатным станам.

Классификация способов деформации с большими обжатиями в настоящее время включает 3 группы систем: прокатную, ковочную и ковочно-прокатную. В большей степени сейчас применяются подходы прокатной системы. Так, в прокатную систему входят: планетарные станы Сендзимира, Платцера и Лауэнера; универсальный планетарный стан ВНИИМетмаша; планетарный косовалковый стан типа PSW фирмы Шлоеманзимаг; стан возвратно-поступательного действия Круппа-Платцера; маятниковые станы Краузе и фирмы Демаг; эксцентриковый стан фирмы Шлоеман; циклоидальный стан фирмы Фрелинг;

- в ковочную систему входят: колебательно-ковочный агрегат фирмы Кокс; установка продольной ковки фирмы ГФМ; пресс продольной ковки фирмы Зак; ковочная машина фирмы ГФМ;

- в ковочно-прокатную систему входит сомещенный агрегат для ковки и прокатки фирмы ГФМ. Во всех этих системах обеспечивается степень деформации до 90% и более, проходящая с большой интенсивностью и выделением тепла [2].

В последнее время в мировой практике все в большей степени начинает использоваться, из станов и установок указанных выше систем для производства черновой заготовки для сорта и труб, планетарный косовалковый стан PSW, который отлично согласуется с работой МНЛЗ и может использоваться в дальнейшем технологическом процессе с прокаткой-разделением.

Итак, все изложенное свидетельствует о современности и актуальности проекта.

1. Выбор и описание оборудования проектируемого литейно–прокатного модуля с косовалковым планетарным станом РSW для производства легированного мелкогосортаи его технико–экономическое обоснование

Проектируемый литейно–прокатный модуль включает: МНЛЗ; нагревательную печь; планетарный косовалковый стан РSW с большим суммарным обжатием, черновую и промежуточную группу клетей, разделительную клеть, две группы чистовых клетей, два проволочных блока; оборудование для порезки, смотки, охлаждения и правки; оборудование, связанное с термической обработкой легированных сталей, и оборудование для штабелирования и упаковки. В составе литейно–прокатного модуля находятся: машзал с различным пуско-регулирующим электрооборудованием; вальцетокарная мастерская с набором токарных и других металлорежущих станков и электромостовые краны различного назначения и грузоподъемности.

Схема расположения оборудования проектируемого литейно – прокатного модуля представлена на рис. 1.

Как видно из схемы рис.1, оборудование размещается в 4-х пролетах: разливочном, становом (где происходит прокатка и охлаждение) и в двух пролетах термической обработки, штабелирования, упаковки и складирования готовой продукции (в одном из них размещены машзал и вальцетокарная мастерская). Общая длина модуля составляет около 400 м и имеет площадь около 35 000

.

Состав, спецификация и краткая техническая характеристика оборудования, указанных на схеме основных узлов представляется следующим образом:

МНЛЗ (машина непрерывного литья заготовок) четырехручьевая, производительностью 1 млн т в год. Сечение отливаемых заготовок: квадратных (120

120; 140 140; 160 160 и 180 180 мм), круглых 180; 200 и 220мм) и плоских (100 240 и 120 300мм). Технологическая схема МНЛЗ представлена на рисунке 2, а техническая характеристика представляется следующими данными:

- расстояние между ручьями – 1200 мм;

- радиус базовой стенки кристаллизатора – 8м;

Рис.1. Литейно-прокатный модуль с косовалковым планетарным станом PSW для производства легированного мелкого сорта (схема расположения оборудования).

1 – четырехручьевая МНЛЗ; 2 – огневые резаки; 3 – передаточно-загрузочный шлеппер; 4 – нагревательная печь с шагающими балками; 5 – устройство для гидросбива окалины; 6 – обжимная планетарная клеть типа PSW; 7 – летучие ножницы для обрезки концов; 8 – черновая группа клетей 420; 9 – аварийные летучие ножницы; 10 – промежуточная группа клетей 330; 11 – разделительная клеть; 12 – разделительный желоб; 13 – чистовая группа клетей 250; 14 – летучие ножницы; 15 – холодильник; 16 – роликоправильные машины; 17 – передаточно-сортировочные стеллажи; 18 – ножницы холодной резки готовой продукции; 19 – штабелеукладчик с упаковочным устройством; 20 – шлеппер и стеллаж предварительного охлаждения легированных сталей; 21 – термостатные агрегаты замедленного охлаждения легированных сталей; 22 – передаточный шлеппер со стеллажами окончательного охлаждения; 23 – сортировочный стеллаж; 24 – стеллажи с карманами отбракованной продукции; 25 – передаточная тележка; 26 – яма для окалины; 27 – дымовая труба; 28 – уборочно-загрузочная решетка.

Рис.2. Технологическая схема комбинированного литья заготовок различного поперечного сечения на МНЛЗ.

1 – промежуточный ковш; 2 – стакан-дозатор; 3 – выступ вокруг стопора-моноблока; 4 – радиальные кристаллизаторы с большим и малым поперечными сечениями; 5 – тянущие клети; 6 – подвижные установки газовых резаков.

- число точек разгиба – 2 шт;

- радиус разгиба - 15м;

- масса жидкого металла в сталеразливочном ковше – 120т;

- масса жидкого металла в промковше – 25т;

- уровень металла в промковше - 800мм;

- скорость разливки – 2,5 – 5,9 м/мин;

- тип затравки - «жесткая»;

- длина гильзы кристаллизатора:

при отливке квадратных заготовок – 1100мм,

при отливке круглых заготовок – 800мм;

- вторичное охлаждение:

тип - воздушное,

число зон – 3 шт;

- вид режущего устройства – кислородно – газовое;

- количество плавок в серии – до 15шт.

Для улучшения качества поверхности и снижения внутренней неоднородности слитка в МНЛЗ предусмотрено электромагнитное перемешивание металла в кристаллизаторе. Параметры качания в кристаллизаторе выбираются в зависимости от скорости разливки: амплитуда колебания до 16мм, частота до 400 кач/мин, - все это позволяет исключить зависание образовавшейся корочки металла. Скорость движения охлаждающей в кристаллизаторе 12 – 15 м/с при максимальном давлении 8 бар [3].

Тип промежуточного ковша «дельта». Тележка промежуточного ковша оборудована системой взвешивания, которая обеспечивает стабильность уровня стали в ковше.

Регулирование расхода металла на ручей осуществляется за счет стаканов – дозаторов.

Зона вторичного охлаждения состоит из 3-х независимых участков общей длиной 6,5м. Тем самым вторичное охлаждение подразделяется на участки для оптимизации затвердевания с целью ограничения температуры вторичного разогрева поверхности заготовки и уменьшения термических напряжений для исключения возможности образования внутренних напряжений в заготовке при выпрямлении, тянуще – правильный агрегат спроектирован с большим радиусом и двумя точками правки.