Процесс производства листовой стали
Характеристика профиля и технологическая схема прокатного цеха, анализ основного оборудования. Особенности подготовки металла к прокатке. Расчет производительности стана и его настройка. Режимы термообработки, натяжения и обжатия, резки и упаковки стали.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.08.2014 |
Размер файла | 337,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
21. Плоскостность полосы.
В литературе и на практике распространено мнение, что, прокатка планшетной полосы достигается при соблюдении постоянства вытяжек по ширине. Это справедливо при условии, что подкат (полоса) на выходе в очаг деформации имеет нулевую неплоскостность. В действительности, подкат и полоса в промежутках стана всегда имеет определенную неплоскостность. В связи с этим необходимым условием получения планшетных полос из неровного подката является условие постоянства скоростей выхода металла из валков по ширине [3].
22. Выравнивающая способность стана.
Распределение частных обжатий влияет на выравнивающую способность отдельной клети и стана в целом [4]. При применении высокоточных валков (отсутствие биения) максимальная выравнивающая способность стана достигается, когда назначают малые частные относительные обжатия в первой и последующих клетях. В случаях, когда биение валков значительно, для получения минимальной продольной разнотолщинности целесообразно использовать режимы с увеличением обжатий от первой клети к последней.
23. Условия работы систем регулирования.
Холодная деформация приводит к наклёпу, дроблению и вытягиванию зерен феррита вдоль направления прокатки. При суммарном обжатии более 0,5 структуры становится строчечной и границы зерен почти исчезают [2]. Таким образом, суммарное обжатие при холодной прокатке влияет на текстуру деформированного металла, скорость диффузионных процессов, температуру рекристаллизации при отжиге и определяет уровень механических свойств готового проката, а также толщину исходного подката. Анализ выбора толщины подката на разных станах холодной прокатки показал, что полосы толщиной 0,4 мм на четырехклетевых станах можно прокатать из подката 1,8 мм. а пяти-клетевых - из подката 2,0 мм, при этом суммарная степень деформации (*) составляет соответственно 0,78 и 0,80. Полосы толщиной 0,5 и 0,6 мм на всех четырехклетевых станах прокатывают из подката 2,0 мм (*=0,75.0,70), а на пяти-клетевых станах эти полосы получают из подката толщиной соответственно 2,0 мм (*=0,75) и 2,0.2,4 мм (*=0,70.0,75). Следует отметить, что при выборе суммарного обжатия, а следовательно и толщины подката, на каждом заводе, помимо требуемого уровня свойств готового холоднокатаного подката, учитывают необходимость обеспечения максимальной производительности непрерывного широкополосного стана горячей прокатки и особенностей производства. При этом основным ограничением при выборе толщины подката, в большинстве случаев, служит мощность приводных двигателей стана холодной прокатки [2].
Отжиг стали.
Отжиг углеродистой стали, после холодной прокатки, является окончательной термической обработкой, поэтому его проводят в защитной атмосфере, предохраняющей поверхность полосы от окисления.
Отжиг осуществляется в колпаковых печах и в агрегатах непрерывного отжига с вертикальным (башенного типа) расположением печи. Преимуществом непрерывного отжига является стабильность механических свойств по всей длине полосы, отсутствие слипания витков рулона, а также некоторое уменьшение неплоскостности полосы [5].
Основное отличие технологии обработки холоднокатаных полос в колпаковых печах (КП) от технологии обработки в линии АНО заключается в том, что полосы при отжиге КП намотаны в рулоны и неплоскостность может проявиться только в “скрытой” форме. Специфика обработки рулонов в колпаковых печах определяет характер задач, возникающий в этой технологической линии. Многочисленные разработки в области исследования и оптимизации режимов отжига практически решили проблему получения готового проката с заданными механическими свойствами и структурой. Но при этом не решена окончательно задача получения проката с высоким качеством поверхности и плоскостностью, что часто приводит к необходимости переназначения ответственного металла на обработку в линию АНО и, как следствие этого, к перегрузке агрегата [7].
В проходных печах отсутствует тепловая инерционность, характерная для колпаковых печей, поэтому в проходных печах, особенно при их глубоком секционировании, возможно, реализовать весьма сложные и разнообразные температурно-скоростные графики термообработки. Вследствие этого в настоящее время для получения полос, предназначенных для глубокой и особо глубокой вытяжки, широко применяют агрегаты непрерывного отжига (АНО) [1].
Отжиг плотно смотанных или распушенных рулонов осуществляемый в колпаковых одностопных печах происходит в защитной атмосфере при 680 - 7100С. Процесс рекристаллизации заканчивается тем быстрее, чем выше степень предшествующей холодной деформации. Технология включает три основных режима: нагрев около 30 ч, выдержку 10 - 20ч, охлаждение продолжительное.
Нагрев и выдержка тем больше, чем больше сечение рулона и выше требуемая категория вытяжки обрабатываемой полосы. С целью повышения механических свойств иногда предусматриваются две выдержки: первая при температуре металла 500 - 550 0С, вторая при температуре отжига, т. е. 680 - 710 0С.
Продолжительность в колпаковых печах существенно увеличивается из-за чрезвычайно низкой скорости охлаждения садки после нагрева. Для сокращения длительности периода охлаждения применяются специальные колпаки ускоренного охлаждения, надеваемые вместо нагревательного на муфель, а также интенсивная циркуляция охлаждаемого защитного газа.
Значительное повышение производительности отжигательных колпаковых печей достигается за счет распушивания рулонов перед отжигом. Распушивание осуществляется специальным агрегатом, установленным в термическом отделении. При отжиге распушенных рулонов улучшаются механические свойства и условия газового легирования металла. Нагреваются распушенные рулоны быстрее, чем плотные, при минимальной неравномерности температур по сечению рулона. Садка распушенных рулонов массой 12 т нагревается за 3 ч, выдерживается 4 ч, охлаждается за 5 ч до 180 0С [1].
Преимущества проходных печей перед колпаковыми следующие:
- процесс непрерывный и, следовательно, более технологичный;
– большая компактность АНО, площадь, занимаемая им, составляет 35% от площади, занимаемой колпаковыми печами той же производительности;
– ниже (примерно на 30%) капитальные затраты;
– выше выход годного за счет уменьшения концевой обрезки;
– имеется возможность варьирования свойств получаемой продукции;
– большая пригодность для автоматизации;
– уменьшение численности рабочего персонала [1];
– необходимость использования дрессировочного стана после отжига в колпаковых печах увеличивает расходный коэффициент металла при переделе его в цехе холодной прокатки.
Следующая операция отделки холоднокатаных рулонов углеродистой стали - дрессировка, которая заключается в холодной прокатке металла с обжатиями в пределах 0,5 - 3,0 %.
Дрессировка предназначена для предотвращения появления линий сдвига при штамповке. Эти линии бывают на столько выражены, что даже после покраски и эмалирования они остаются заметными [5].
Чтобы предотвратить появление линий скольжения необходимо наклепать тонкие поверхностные слои полосы. Дрессированный металл при испытаниях на растяжение не имеет на кривой растяжения “площадки” и “зуба” текучести. Кроме того, дрессировка несколько снижает относительное удлинение и предел текучести, повышает твердость полосы [1].
Потери металла от коррозии чрезвычайно велики и составляют 5 - 6 млн. т. в год. Поэтому естественной является тенденция защиты поверхности металла нанесением антикоррозионных покрытий. В цехе холодной прокатки углеродистых сталей со станом 2030 предусмотрено отделение покрытий, состоящее из агрегатов горячего цинкования полос и нанесения полимерных покрытий [1].
С разработкой быстросохнущих красок возможно нанесение красок напылением или красящим валиком и быстрая сушка их в потоке при значительной скорости движения полосы. Применяются линии двойного и тройного покрытия, что позволяет наносить разноцветный рисунок. Весьма важной проблемой является нанесение слоя краски равномерной толщины, без воздушных пузырьков. Для решения этой задачи применяются дозировочные валки, обеспечивается медленное вращение валка, подающего лак. Постоянная подача лака в ванну со дна отстойника, т. е. лака, освобожденного от пузырьков воздуха [1].
Операция отделки тонколистовой углеродистой стали, осуществляется в агрегатах продольной и поперечной резки рулонов. Готовой продукцией листопрокатного производства являются мерные листы, упакованные в пачки, и рулоны.
Необходимым условием получения планшетных полос из неровного подката является условие постоянства скоростей выхода металла из валков по ширине:
V1j= Vвj (1+Sj)=const, (1)
где Vвj - окружная скорость J-того элемента валка;
Sj - опережение j-того элемента полосы.
Для выполнения условия (1) необходимо, чтобы
V0j * m0j = const, (2)
где V0j, m0j - соответственно скорость входа и коэффициент вытяжки
j-того элемента полосы.
Одновременное соблюдение условий (1) и (2) обеспечивает получение планшетной полосы и исключает возможность образования складок.
Рис. 7 Технологическая схема производства стали в ЛПП
3. Подготовка металла к прокатке
Характеристика исходной заготовки и металла
Горячекатаный металл, обрабатываемый в НТА, должен соответствовать требованиям технических условий ТУ 14-106-265-86 на сталь рулонную горячекатаную листопрокатного цеха №3, предназначенную для холодной прокатки в листопрокатном производстве.
Горячекатаные рулоны должны поступать из ЛПЦ - 3 поплавочно вместе со сквозным паспортом плавки и сертификатом на плавку.
Технологические режимы горячей прокатки должны соответствовать ТИ 106 - ПГЛ.3-01-86 (Производство листовой стали в листопрокатном цехе №3) и технологическим картам на нагрев и прокатку металла на стане горячей прокатки НШС 2000.
Каждый рулон должен иметь четкую маркировку, указывающую номер плавки, марку стали, порядковый номер рулона, размеры и массу рулона. Рулон должен быть обвязан по образующей обручкой (лентой шириной (321) мм, толщина (0,91) мм), стянутой и зафиксированной в специальном замке с некоторым усилием[2].
Обручка препятствует распушению витков при транспортировке рулона по цепному транспортеру из ЛПЦ - 3 на склад горячекатаных рулонов. В дальнейших операциях по складированию поступившего металла в штабели на необвязанных рулонах травмируются несколько верхних витков, что увеличивает расходный коэффициент в НТА и снижает периодически машинное время агрегата, поскольку оно требуется для дополнительной обработки рулонов.
Рулоны, поступающие в листопрокатное производство для дальнейшего передела, должны удовлетворять следующим требованиям:
Толщина 1,20 - 6,00 мм;
Ширина 900 - 1850 мм;
Диаметр рулона: наружный - 12002300 мм;
внутренний - не менее 840 мм, максимально до 890 мм;
Масса рулона, не более 45 тонн.
Поперечное сечение полосы должно быть симметричным и выпуклым без местных утолщений, при этом толщина середины полосы должна превышать толщину полосы на расстоянии 40 мм от кромки: для полос толщиной: 10001250 мм - не более 0,08 мм; 12511500 мм - не более 0,12 мм; 15011850 мм - не более 0,15 мм.
Серповидность полосы не должна превышать 10 мм на длине 3 м.
Отклонения полосы от плоскостности не должно превышать: для полос толщиной: 2,03,0 мм - 15 мм; 3,16,0 мм - 12 мм.
Плавная телескопичность рулонов должна быть не более 70 мм. Допускается выступание отдельных витков не более чем на 20 мм.
Полоса не должна иметь скрученных и смятых концов.
Поверхность полосы должна быть без плен, пузырей, трещин, вмятин, расслоений, вкатанной окалины. Не допускаются грубые царапины, отпечатки, превышающие половину предельного отклонения по толщине.
Марка стали горячекатаного подката должна соответствовать нормам действующих стандартов или технических условий.
Перед задачей в НТА металл после горячей прокатки охлаждается на складе горячекатаных рулонов: с апреля по октябрь - 6 суток, с ноября по март - 5 суток.[2]
Требования к металлу, протравленному в НТА.
Размеры полосы после травления и требуемые технические данные рулонов после травления:
- толщина - от 1,2 мм до 6,0 мм;
- ширина - от 900 мм до 1850 мм;
- диаметр рулона: - наружный - 12002250 мм;
- внутренний - не менее 750 мм.
- масса рулона - 45 т.
Максимальное отклонение по ширине полосы не должно превышать +2 мм в пределах длины одного рулона.
Поверхность протравленной полосы должна быть матового металлического цвета, без участков недотрава, вкатанной окалины, ржавчины, пятен влаги и масел, механических загрязнений, царапин, вмятин, отпечатков.
На протравленной полосе не допускаются следующие визуально видимые дефекты: плена, расслоение, складка, рванина, сквозные дыры.
Кромки полосы после подрезки должны быть без разрывов, заусенцев, загибов на угол более 900.[2]
Требования к металлу, поступающему на склад перед пятиклетевым станом холодной прокатки 2030.
Размеры протравленных горячекатаных рулонов:
- внутренний диаметр - 750+5 мм;
- наружный диаметр - max 2250 мм,
- min 1420 мм (для колпаковых печей),
- min 1280 мм (для АНО, АНГЦ);
- толщина полосы - 2,0 - 4,5 мм;
- ширина полосы - 900 - 1850 мм;
- масса рулона менее 45 т.
Предельные отклонения по толщине подката измеряемые по центральной линии полосы:
– для полос толщиной менее 2,0 мм - 0,10 мм;
– для полос толщиной 2,0 - 3,0 мм - 0,12 мм;
– для полос толщиной 3,1 - 4,2 мм - 0,14 мм;
– для полос толщиной 4,3 - 4,5 мм - 0,18 мм.
на 98% длины полосы. Не более 2% в соответствии с ГОСТ 19903.
Для первой полосы в каждом прокатанном типоразмере допустимым предельным отклонениям должны отвечать 85% длины полосы. Не более 15% в соответствии с ГОСТ 19903.
Предельные отклонения по ширине подката до 2 мм в пределах одной полосы. Для подката, обработанного по заданию ПРО без обрезки кромок в НТА, предельные отклонения по ширине: +10 мм. На концевых участках длиной 30 мм допуск по ширине: +20 мм.
Поперечное сечение полосы должно быть симметричным, выпуклым, чечевицеобразным. Поперечная разнотолщинность, определяемая как разность между толщиной в середине полосы и толщиной на расстоянии 25 мм (для подката с обрезной кромкой) или 40 мм (для подката без подрезки кромки).[6]
Допускаемые смещения выпуклости от осевой линии полосы не должны превышать значений, указанных в табл. 10.
Таблица 10. Допускаемые смещения выпуклости от осевой линии полосы
Ширина горячекатаной полосы, мм |
Поперечная разнотолщинность, мм |
Допускаемые смещения от осевой линии полосы (не более), мм |
|
900 - 1250 1251 - 1500 1501 - 1850 |
0,01 - 0,06 0,02 - 0,08 0,03 - 0,10 |
100 150 200 |
Клиновидность полосы, определяемая как разность толщин, измеренных на расстоянии 25 мм (для подката с обрезной кромкой) или 40 мм (для подката без обрезной кромки) от левой и правой кромок, не должна превышать:
– для полос шириной 900 - 1250 мм - 0,03 мм;
– для полос шириной 1251 -1850 мм - 0,047 мм.
Максимальная высота утолщений, представляющих собой узкие (50 - 250 мм) возвышения профиля поперечного сечения полосы в продольном направлении не должны превышать значений указанных в табл.11.
Величина местных утолщений определяется как разность между максимальной толщиной местного утолщения и полусуммой толщин в его основании.[6]
Таблица 11. Максимальная допустимая высота утолщений подката
Толщина горячекатаного подката, мм |
Высота местных утолщений, мм (не более) |
|
2,00 - 2,50 2,51 - 3,00 3,01 - 3,50 3,51 - 3,90 3,91 - 4,50 |
0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 |
Отклонения от плоскостности горячекатаного подката не должны превышать:
– для полос толщиной 2,00 -3,00 мм - 15 мм;
– для полос толщиной 3,01 - 4,50 мм - 12 мм.
Измерение неплоскостности производится согласно «Методике оценки качества горячекатаного подката для ЛПП».
Телескопичность рулонов не должна превышать 50 мм. Выступание отдельных витков рулона не более 15 мм.
Серповидность полосы не должна превышать 3 мм на длине 1метр.
Кромки полосы не должны иметь разрывов и загибов на угол более 900.[6]
Поверхность полосы должна быть матовой, без трещин, расслоений, плен, пузырей, вкатанной окалины, недотравов, перетравов. Риски, царапины, отпечатки не должны превышать половины суммы предельных отклонений по толщине.[6]
Рулоны должны быть плотно смотаны, обвязаны упаковочной лентой по образующей.[6]
Каждый рулон должен быть замаркирован несмываемой краской на наружном витке с указанием номера партии горячей прокатки, плавки, марки стали, стандартов и технических условий, размера полосы, массы рулона, номера НТА и бригады.
Сроки межоперационного хранения протравленного металла на складе перед пятиклетевым станом должны быть:
– для проката 1 группы отделки поверхности - не более 1 суток;
– для проката на экспорт и проката 2 и 3 группы отделки поверхности - не более 2,5 суток.
Для бесконечной прокатки используют полосы из углеродистой стали, разлитой на установке непрерывной разливки следующих марок сталей: 08Ю, 08пс, 01ЮТ и др. Сортамент прокатанной на пятиклетевом стане 2030 стали марки 08пс согласно ГОСТ 19904- 90 в табл.12 [16].
Таблица 12. Сортамент прокатанной на пятиклетевом стане 2030 стали марки 08пс по ГОСТ 19904- 90 для способности к вытяжке Н
Марка стали, мм |
Размер полос, мм |
||||
Начальная толщина |
Конечная толщина |
Ширина |
Суммарное обжатие, % |
||
08пс |
3,5 |
0,9 - 1,20 |
900 - 1850 |
74,3 - 65,7 |
Требования к металлу, прокатанному на пятиклетевом стане «2030».
Холоднокатаная сталь после пятиклетевого стана должна удовлетворять требованиям действующих стандартов и технических условий.
Максимальный диаметр рулона 2200 мм (для печей “ Эбнер” 1860 мм), минимальный диаметр рулона для колпаковых печей 1350 мм, для АНО и АНГЦ 1200 мм.
Точность сматывания холоднокатаных полос (выступание витков из рулона) до 5 мм, а между соседними витками 1 мм, за исключением первых и последних витков. Допускается выступание отдельного витка не более 1 мм, в пределах сварного шва выступание отдельных витков до 10 мм.
Рулоны должны быть обвязаны по образующей двумя упаковочными лентами на металле для колпаковых печей и одной для АНО и АНГЦ. На металле для ОКП толщиной до 1,2 мм внутренние витки рулона должны быть приварены.
Каждый рулон должен иметь следующую маркировку: номер партии по горячей прокатке, номер плавки, номер рулона, марка стали, стандарт или технические условия, группа отделки поверхности, размер полос, масса рулона, номер бригады стана, индексы назначения металла: Т0 -Т3, Т5 - Т8. Маркировка наносится несмываемым лаком.
4. Режимы прокатки и производительность стана
4.1 Режим обжатий и энергосиловые параметры прокатки
Со стороны оборудования на режимы прокатки накладываются ограничения по усилиям, мощностям, моментам прокатки и скоростным диапазонам, при этом оборудование не должно перегружаться. Усилие, момент и мощность прокатки конкретного типоразмера в проходе или клети зависят от многих факторов, но целесообразно и существенно их можно изменять только изменением обжатий.
Для выбора распределения обжатий в курсовой работе используются две методики: из условия равенства загрузки клетей по мощности и из условия равенства усилий по клетям.
Методика выбора обжатий из условия равенства загрузки клетей по мощности сводится к следующему. Пусть нам известна суммарная мощность по всем клетям [31].
Оптимальный коэффициент загрузки клетей
Мы рассчитываем коэффициент относительной загрузки клетей:
Обжатия выбирают таким образом, чтобы ai ai . В этом случае уровень загрузки приводных двигателей всех клетей по отношению к установленной мощности будет одинаков.
Величины ai и ln(h0 / hк) задаются; значения Pпрi , hi , Pпр подбираются «прогонкой» значений hi от h0 до hк с некоторым шагом.
Распределение усилий прокатки по клетям в курсовой работе производится методом подбора распределения обжатий по клетям, варьирования межклетевого натяжения и в некоторой степени изменения коэффициента трения между металлом и полосой, который зависит от вида смазки, скорости прокатки. При этом загрузка клетей производится так, чтобы обжатия последовательно уменьшались от первой клети к последней вследствие упрочнения металла. Основной целью данной стратегии является обеспечение одинаковых профилировок валков с целью более равномерного износа валков и одинаковых условий предъявляемым к обработке рабочих валков в ВШМ.
Расчет среднего давления при холодной прокатке производился по методике А.А. Королёва.
''Методика А.А. Королёва полагает, что при холодной прокатке коэффициент контактного трения имеет небольшую величину ( = 0,04 - 0,1 в зависимости от смазки), считает, что по всей длине контактной поверхности имеет место скольжение металла относительно валков и эпюра нормальных давлений будет иметь пикообразную форму. Ввиду небольшой величины контактных сил трения А.А. Королёв принимает, что вертикальные и горизонтальные нормальные напряжения в объёме деформируемого металла являются главными нормальными напряжениями, и потому для всей зоны деформации справедливо уравнение пластичности в главных напряжениях
х - х = 2с; х = 2с + х.
А.А. Королев учитывает упрочнение металла в зоне деформации через коэффициент упрочнения , указаний о выборе коэффициента трения нет''[1].
В данной методике расчета усилия прокатки используются следующие формулы:
Длина очага деформации
, (1)
где R - радиус рабочих валков, мм;
?hi - абсолютное обжатие, мм;
Длина дуги контакта с учетом сплющивания валков
(2)
= 8((1-12)/1+(1-22)/2)( 2сср -ср); (3)
где 1, 2 - модуль Юнга рабочего и опорного валка; 1 = 2,16*105 МПа; 2 = 2,11*105 МПа
1, 2 - коэффициент Пуассона рабочего и опорного валка; 1 = 0,3; 2 = 0,3.
Абсолютное обжатие в клети
ha=h0-h1, (4)
где h0 ,h1 - толщина полосы на входе и выходе очага деформации, мм;
Касательное напряжение на входе в клеть
, (5)
Касательное напряжение на выходе из клети
, (6)
Коэффициент упрочнения металла
, (7)
где фЅ1, фЅ0 - сопротивление чистому сдвигу до и после прокатки;
Условный предел текучести
, (8)
где 0.2исх - исходный предел текучести, МПа;
а1, n1 - коэффициенты кривой наклепа;
Коэффициенты, учитывающие внешнее трение
, (9)
, (10)
, (11)
, (12)
, (13)
где i - коэффициент трения;
Среднее натяжение
ср. = (0+1)/2 , Нмм2; (14)
где 0, 1 - переднее и заднее натяжения, МПа;
Коэффициент плеча усилия прокатки
; (15)
Среднее усилие прокатки
; (16)
где 0, 1 - переднее и заднее натяжения, МПа;
о 0,о1 - коэффициенты упрочнения;
mi - коэффициент, учитывающий внешнее трение;
Полное усилие прокатки
, (17)
где Рср - среднее усилие прокатки, МН;
lД - длина дуги контакта, мм;
Величина контактного давления определяется по формуле [1,с.65]
Опережение по формуле Головина-Дрездена [10]
, (18)
где h1 - толщина на выходе из клети, мм;
R - радиус валков, мм;
- нейтральный угол, рад.
Для определения используем формулу Павлова
, (19)
где - угол захвата;
= h/ R
- угол трения в первом приближении
Окружная скорость валков
в=пл / (1+s) , (20)
где в - скорость валков, м/c;
пл - скорость полосы, м/c;
Суммарное обжатие за проход
, (21)
где h0 - толщина на входе клети, мм;
hi - толщина полосы после соответствующего прохода, мм;
Расчёт момента прокатки на одном валке, кНм
Мпр = (Pср ln + 0 -1) B h1 R (1+s) , (22)
На двух валках, кНм
Мпр = 2 Мпр, (23)
Момент трения, кНм
Мтр = 0.002 P (24)
где P - усилие, кН;
Момент рабочий кНм
Мр = Мпр + Мтр , (25)
Момент рабочий, приведённый к валу двигателя, кНм
Мдв = Мпр / , (26)
где - передаточное число редуктора, - КПД клети , = 0,85. Мощность необходимая для прокатки, приведённая к валу двигателя, кВт
Nдв = Мдв в/R , (27)
Допустимый момент, на валу двигателя исходя из номинальной мощности двигателя, кНм
Мдоп = Nном R/в , (28)
Допустимый момент из условия допустимого усилия прокатки, кНм
[М] = [P] L (29)
где - коэффициент плеча усилия прокатки,
Удельный расход энергии на деформацию металла, (кВт ч)/т
, (30)
где С - произведение коэффициента приведения на плотность металла, С = 28,08.
Значение допустимого момента находим из условия прочности шейки рабочего валка на кручение
[М] = 0,2309 dшр3 [], (31)
где dшр - диаметр шейки рабочего валка;
dшр = 267 мм;
[] - допустимое напряжение изгиба для материала рабочих валков, [] = 100 МПа;
[М] = 0,2309 * 0,2633 *100 = 420 кНм.
Допустимое усилие находим
1) из условия прочности шеек опорных валков на изгиб, МН
, (32)
где dшоп - диаметр шейки опорного валка,
dшоп = 850 мм;
L оп - длина шейки опорного валка,
2) из условия прочности бочки опорного валка, МН
[Pб.оп] = 0,8 Dоп3 []/(2L о - L оп), (33)
где Lо= 3,520 м - расстояние между осями нажимных винтов,
L оп - длина бочки опорного валка, м;
[Pб.оп] = 0,8 * 1,49*100/ (2*3,520-2,03) = 23,79 МН
3) из условия прочности шеек рабочих валков на скручивание, МН [1]
, (34)
где dр= 267 мм - диаметр шейки рабочего валка,
МН
Режим обжатий по клетям с учетом двух стратегий прокатки, равенство усилий и равенство мощностей, см. табл. 14, 15, 17, 18.
Поскольку мощность первых двух клетей вдвое меньше номинальной, согласно заданию кафедры, то возможность прокатки заданного профиля полосы из подката максимально возможной толщины представляется невыполнимой задачей. На основании сказанного выше выбираем толщину подката равную трем миллиметрам.
Учитывая потери металла, при необходимой технологической подрезке, назначаем ширину подката в соответвии с возможностями агрегатов задействованных в переделе проката в листопрокатном производстве, табл.13.
Таблица 13. Выбор подката
Название агрегата |
Ширина обрабатываемых полос, мм |
||
Наименьшая |
Наибольшая |
||
НТА |
900 |
1850 |
|
Стан “2030” |
900 |
1850 |
|
Колпаковые печи |
900 |
1850 |
|
АПРП на входе: на выходе: |
750 |
1850 |
|
700 |
1800 |
На основе технических возможностей агрегатов цеха ЛПП задействованных в производстве рулонной стали марки 08пс, профилем 0,91400 мм и способностью к нормальной вытяжке (Н) произведем расчет необходимой ширины подката с учетом максимально возможной загруженности оборудования.
,
где b0 - ширина подката, мм;
bз - ширина заказанной потребителем готовой полосы, мм;
n - целое число полос желаемой ширины, мм.
Выбираем полосу, удовлетворяющую техническим возможностям всех агрегатов занятых для производства рассматриваемого типоразмера. Технические возможности агрегатов представлены в табл.13.
Масса рулона поступающего на обработку в НТА.
G = 20*b0 = 20*1,44=28,8 т
Пример расчёта режимов обжатий и энергосиловых параметров для клети №1. (равенство усилий)
Относительная погрешность при расчете полного усилия прокатки вручную и с помощью составленной программы на языке программирования QuickBasic, составляет менее пяти процентов, что свидетельствует о достаточной точности вычислений ручным способом. Незначительное расхождение результатов, вручную и машинным способом, наблюдается при расчете громоздких формул. При тестировании программа расчета параметров прокатки показала свою работоспособность и точность, которую сложно получить при ручном расчете.
Данные расчёта параметров прокатки и энергосиловых параметров режима прокатки, исходя из равенства усилий по клетям, приведены в таблицах №№14, 15, 16; в таблицах №№ 17, 18,19 - для режима прокатки исходя из равенства загрузки клетей по мощности.
Таблица 14. Параметры прокатки (равенство усилий)
Номер клети |
Толщина полосы, мм |
Обжатия,% |
Предел текучести, МН/мм2 |
Среднее усилие, МПа |
Усилие прокатки, МН |
||
частн. |
сумм. |
||||||
1 2 3 4 5 |
1,75 1,35 1,15 1,00 0,90 |
41,7 22,9 14,8 13,0 10,0 |
41,67 55,00 61,67 66,67 70,00 |
594,30 653,08 680,30 699,95 712,73 |
668,65 950,26 1221,93 1350,43 1477,10 |
19,533 19,460 19,508 19,529 19,469 |
Таблица 15. Параметры прокатки
Номер клети |
Коэффициент трения |
Натяжение, МПа |
Скорость прокатки, м/с |
Длина дуги контакта, мм |
Удельный расход энергии, кВтч/т |
|
1 2 3 4 5 |
0,084 0,068 0,080 0,080 0,079 |
95 100 104 120 20 |
12,0 15,6 18,3 21,0 23,3 |
21,323 14,948 11,653 10,556 9,621 |
8629,19 8630,02 9630,54 9631,00 9631,39 |
Таблица 16. Энергосиловые параметры прокатки
Номер клети |
Момент приведенный, кНм |
Момент допустимый, кНм |
Мощность двигателя при прокатке, МВт |
Мощность двигателя допустимая, МВт |
Отношение мощностей двигателей |
|
1 2 3 4 5 |
174,29 134,46 114,55 99,61 89,65 |
204,99 158,14 134,71 117,14 105,43 |
2,76 1,64 1,54 1,39 1,41 |
6,97 6,97 6,97 6,97 6,97 |
0,336 0,200 0,188 0,169 0,172 |
Таблица 17. Параметры прокатки (равенство мощностей)
Номер клети |
Толщина полосы, мм |
Обжатия,% |
Предел текучести, МН/мм2 |
Среднее усилие, МПа |
Усилие прокатки, МН |
||
частн. |
сумм. |
||||||
1 2 3 4 5 |
3,00 1,26 1,24 1,10 0,90 |
58,0 1,60 11,3 9,10 10,0 |
58,00 58,67 63,33 66,67 70,00 |
665,49 668,21 686,92 699,95 712,73 |
788,75 956,12 1285,19 1300,50 1334,39 |
26,647 11,725 17,969 17,705 17,977 |
Таблица 18. Параметры прокатки
Номер клети |
Коэффициент трения |
Натяжение, МПа |
Скорость прокатки, м/с |
Длина дуги контакта, мм |
Удельный Расход Энергии, кВтч/т |
|
1 2 3 4 5 |
0,073 0,080 0,090 0,050 0,073 |
20 129 141 156 20 |
16,7 16,9 19,1 21,0 23,3 |
24,660 8,951 10,205 11,455 9,839 |
8630,49 8629,35 8630,46 8630,08 8631,11 |
Таблица 19. Энергосиловые параметры прокатки
Номер клети |
Момент приведенный, кНм |
Момент допустимый, кНм |
Мощность двигателя при прокатке, МВт |
Мощность двигателя допустимая, МВт |
Отношение мощностей двигателей |
|
1 2 3 4 5 |
125,51 123,49 109,56 99,60 89,65 |
147,585 145,257 128,856 117,142 105,428 |
1,43 1,38 1,41 1,39 1,41 |
6,97 6,97 6,97 6,97 6,97 |
0,174 0,169 0,172 0,169 0,172 |
4.2 Расчет производительности стана
Тахограмма.
Исходные данные для расчёта тахограммы:
G - масса рулона, т; G = 28,54 т
пр - скорость прокатки полосы, м/c; пр = 23,3 м/c
з - заправочная скорость, м/c; з = 0,5 м/c[1]
в - скорость полосы при выпуске из клети, м/c; в = 1 м/c;
a - ускорение полосы, м/c2; a = 2,5 м/c2[1]
b - замедление полосы, м/c2; b = 3,6 м/c2[1]
ш - скорость прокатки швов, м/c; ш = 5,0 м/c [1]
Lк - расстояние между клетями, м; Lк = 4,75 м [1]
L5м - расстояние от 5-ой клети до моталки, м;
L5м = 7,5 м; [1]
Расчёт:
Цикл прокатки заправочного и последующих рулонов, при бесконечной прокатке, определяют из выражений:
,
Где tраб , tр - машинное время прокатки участков полосы с рабочей скоростью, с;
tпк - время прохождения переднего конца полосы через стан, с;
tу , tз - время прокатки с ускорением и замедлением, с;
tвк - время прохождения заднего конца полосы через стан, с;
tуск , tзам - время прокатки с ускорением и замедлением, с;
tш - время прокатки шва, с;
tзапр - время необходимое для заправки на моталку и смотки
Длину прокатываемой полосы находим
,
где B, h - ширина и толщина готовой полосы, м;
- плотность стали, = 7,8 т/м3 .
Расстояние от первой клети до моталки:
Lрм = 4 Lк+L5м = 4*4,75+7,5 = 26,5 м
Длина переднего конца полосы, прокатываемого на заправочной скорости:
Lп.к = Lрм+Lм = 26,5+* 0,75*5 = 26,5+11,775 38 м
Время прохождения переднего конца полосы через стан, заправка на барабан моталки и намотка трех витков полосы на барабан:
Время ускорения стана с полосой:
Соответствующая длина полосы:
Длина заднего конца полосы, прокатываемого при скорости выпуска полосы из клети:
Время прохождения заднего конца полосы через стан:
Длина участка полосы проходящей стан со скоростью шва:
Время прохождения шва через стан:
Длина участка полосы образующего первые три-четыре витка на барабане моталки №1 и №2:
Время заправки трех-четырех витков полосы на барабан моталки:
Машинное время прокатки полосы с рабочей скоростью:
Время прокатки заправочной полосы (время цикла):
Тахограмма прокатки заправочной полосы на непрерывном пяти-клетьевом стане 2030 (рис. 8).
Рис. 8. Тахограмма прокатки заправочной полосы на непрерывном пяти-клетьевом стане 2030
Рис. 9. Тахограмма бесконечной прокатки полос
Расчёт производительности, исходя из цикла прокатки одного рулона подката рассчитываемого типоразмера.
Техническую норму часовой производительности непрерывного стана при прокатке одного профилеразмера определяют, т/ч [6].
,
где G - масса одного рулона, т; tц - цикл прокатки, с; k1 - коэффициент использования стана; k1 = 0,85.
4.3 Настройка стана
Для получения заданного режима обжатий валки устанавливают в рабочее положение так, чтобы в процессе прокатки зазор между валками был равен толщине полосы, выходящей из валков.
Необходимое перемещение нажимных винтов Z для обеспечения выходной толщины полосы h при величине усилия P может быть определено по формуле: [27]
,
где h - толщина прокатываемой полосы, мм
P30 - усилие пулевого забоя валков, МН
Mк - модуль жёсткости клети, принимаем
Mк = 6,0 МН/мм [1].
Установку межвалкового зазора осуществляют от некоторого условного нулевого положения, которое устанавливается сжатием рабочих валков в забой. Усилие нулевого забоя валков P30 берётся равным 3 МН [16] и может быть проконтролировано с помощью месдоз или по току двигателя привода нажимных винтов. Величины изменения межвалковых зазоров, табл.
Таблица 20. Величины изменения межвалковых зазоров
Номер клети |
По равенству мощностей |
По равенству усилий |
|||
Толщина полосы h, мм |
Величина Z, мм |
Толщина полосы h, мм |
Величина Z, мм |
||
1 |
1,26 |
-2,681 |
1,75 |
-1,005 |
|
2 |
1,24 |
-0,214 |
1,35 |
-1,393 |
|
3 |
1,11 |
-1,395 |
1,15 |
-1,600 |
|
4 |
1,00 |
-0,834 |
1,00 |
-1,755 |
|
5 |
0,90 |
-1,599 |
0,90 |
-1,845 |
Пример расчёта межвалкового зазора для прокатки полосы толщиной h1 =1,75 мм в первой клети, на основании результатов стратегии прокатки “равенства усилий”. Усилие прокатки в данной клети P1= 19,53 МН из условия равенства мощностей.
Знак « - » означает уменьшение межвалкового зазора и следовательно увеличение усилия забоя валков.
Настройка валков на параллельность и осевая установка.
Настройка валков на параллельность осуществляется следующим образом.
С помощью раздельной работы нажимных устройств верхний валок опускается вниз, до соприкосновения какой - либо стороны валка с верхним рабочим валком. Момент соприкосновения фиксируется по показателям месдоз или по показаниям приборов нагрузки нажимных устройств. Как только происходит соприкосновение одной стороны валков, нажимные винты выключают. Потом включают тот нажимной винт, сторона валков которого не дошла до соприкосновения. После соприкосновения и второй стороны валков включаются оба нажимных винта до получения в них определённой нагрузки. Для стана “2030” усилие взаимного прижатия устанавливается на уровне 60 -85 % от предельно допустимых по паспарту 3000 тс. После этого с помощью электродвигателя главного привода производят прокрутку валков до наработки ими 4,5 -17 км.
Далее на валки по всей длине бочки подают эмульсию. Валки установлены параллельно, если ширина просачивающейся по краям бочки эмульсии одинакова. В противном случае поднимают вверх ту сторону валков, где ширина эмульсии меньше.
Окончательно параллельность установки валков проверяют при прокатке переднего конца полосы. Если передний конец выходит по оси прокатки, то валки установлены параллельно, если нет, то перекос валков устраняют соответствующим подъёмом или опусканием одного нажимного винта.
Параллельность осей валков в горизонтальной плоскости обеспечивается конструкцией подушек опорных и рабочих валков и способы их крепления в прокатной клети, причём бочки по своей длине не должны иметь конусности.[6]
Установление соотношения скоростей клетей.
Режим скоростей устанавливается в соответствии с необходимым режимом обжатий. На непрерывном стане необходимо получить не только заданную конечную скорость прокатки, но и строго определённое соотношение скоростей между смежными клетями согласно закону постоянства секундных объёмов:
h11= 2= =hnn= const,
где h1,h2,,hn - толщина полосы на входе соответствующих клетей, мм;
1,2,,n - скорость выхода металла из валков соответствующих
клетей.
Условие постоянства секундных объёмов означает, что при установившемся процессе прокатки на непрерывном стане секундный объём металла, проходящий через очаг деформации первой клети, равен секундным объёмам, проходящий через очаг деформации второй и последующих клетей. Согласно этому закону скорость прокатки в любой из клетей равна; м/с.
Задавшись скоростью прокатки на входе из клети №5, мы последовательно определяем скорости полосы на выходе из соответствующих клетей и на входе в клеть №1. В данном курсовом проекте за номинальную скорость прокатки принята скорость прокатки сварного шва, поскольку процесс непрерывный и не требует вспомогательных операций, необходимых при по рулонной прокатке.
5. Режим термообработки
Рекристаллизационный отжиг - это термическая обработка, связанная с нагревом, выдержкой и охлаждением с целью рекристаллизоции структуры.
Рекристаллизационный отжиг, которому подвергается основная масса холоднокатаной листовой стали производится при температуре, близкой к точке Ас1, с определенной выдержкой при этой температуре. При рекристаллизационном отжиге применяют защитную атмосферу, содержащую 3-5% водорода, а остальное азот [9].
Величина и форма зерна феррита после отжига определяется, кроме химического состава стали, степенью холодной деформации, температурой отжига, скоростью нагрева, временем выдержки при температуре отжига и условиями охлаждения.
Технология рекристаллизационного отжига стали 08пс в колпаковых печах производится по следующей схеме.
1. В отделение металл поступает со склада холоднокатаных рулонов на основании технологического паспорта.
2. Осуществляется подготовка стенда к отжигу. При подготовке стенда необходимо проверить:
а) величину зазора между верхним срезом крыльчатки и малым подовым кольцом;
б) состояние направляющего аппарата;
в) исправность стендового термо - электрического преобразователя;
г) газопровод защитного газа, состояние выхлопа защитного газа;
д) поступление воды на охлаждение двигателя циркуляционного вентилятора;
е) состояние огнеупорной кладки;
ж) исправность ЦВ;
з) чистоту и количество песка для затвора.
3. Загрузка стенда металлом. Загрузка производится электромостовым краном с помощью клещей. Между рулонами укладываются конвекторные кольца для увеличения площади колпака защитного газа с металлом. Отверстия верхнего рулона закрывается крышкой. В стопе 4 рулона, общая высота стопы не превышает 5000 мм. Стопа накрывается муфелем с помощью клещевого захвата для транспортировки муфелей. Муфель должен быть исправен (наличие трещин и прочих дефектов не допускается). Оператор ПУ и термист проката заполняют карточку отжига.
4. Пуск печи. Перед пуском печи проверяют на герметичность стенд, муфель, песочный затвор. Для удаления воздуха из под муфеля производится холодная продувка защитным газом, затем производится продувка холодильников защитного газа.
Состав защитного газа: азот 95 - 96%; водород 4 - 5%; кислород не более - 0,002%; точка росы не выше минус 40 оС.
Только после этого на стенд устанавливается колпак (желательно горячий), производится подключение колпакового термоэлектрического преобразователя, исполнительного механизма МЗО101125, включение 2-х штекерных разъемов. Затем осуществляется пуск печи.
5. Рекристаллизационный отжиг металла в печи.
Отжиг металла ведут по двухступенчатому режиму. Температуру первой выдержки назначают в зависимости, от температуры начала рекристаллизации данной стали, температура второй выдержки выбирается в соответствии с температурой конца рекристаллизации, а также для растворения внутри зерна цементита третичного. Температура первичной рекристаллизации стали 08Ю составляет 500 - 525 оС.
В соответствии с этим выбираем режим термообработки. Режим отжига холоднокатаной стали 08Ю, в зависимости от ширины полосы и массы нижнего рулона представляем в таблице 5.
По окончании времени последней выдержки производится снятие колпака, после чего необходимо проверить песочный затвор.
Включаются стендовые холодильники для ускоренного охлаждения. При достижении температуры металла не более 100 С производится распаковка стенда. После чего рулоны переносятся на участок принудительного охлаждения.
Охлаждение рулонов на участке принудительного охлаждения производится воздухом через конвекционные кольца. На верхний рулон устанавливается крышка. Время охлаждения рулонов для ширины полосы 900-1170 мм, массы самого тяжелого рулона 35 им тонн и с заданной температурой распаковкой 110 С составляет примерно 54 - 57 часов. График рекристаллизационного отжига стали 08пс представлен на рис. 10.
Рис. 10. График рекристаллизационного отжига стали 08пс
6. Дрессировка полосы
Дрессировка - это холодная прокатка с малыми обжатиями в пределах 0,5-3%.
Дрессировка холоднокатаного металла обеспечивает придание мягкому листовому металлу некоторой упругости и исключение изломов и перегибов, а также улучшение качества его поверхности. Поверхность листов после дрессировки становится ровной, матовой или глянцевой, что обеспечивает хороший внешний вид покрытия при операции окраски, лакировки и лужения. Коробоватость и волнистость уменьшаются. Применение малых обжатый обеспечивает упрочнение поверхностного слоя металла и сохраняет недеформированным внутренние слои, в результате чего предотвращается образование линий сдвига при штамповке и создается хорошее сочетание механических свойств. При дрессировке снижается предел текучести, уменьшается относительное удлинение, наблюдается небольшой рост твердости и уменьшение глубины лунки при испытании по Эриксену.
Натяжение при дрессировке рулонов выбирают, в зависимости от марки стали, ширины и толщины полос. Величина его должна быть такой, чтобы не происходило пластического растяжения полосы до дрессировки. Необходимо учитывать, что с ростом удельного натяжения деформация полосы увеличивается, причем в случае дрессировки полос с малой площадью поперечного сечения (0,51000 мм) увеличение обжатия весьма значительно (от 0,4 до 1,5 %) при увеличении удельного натяжения от 20 до 90 Н/мм2. В связи с этим при дрессировке натяжение полосы необходимо поддерживать постоянным.
Дрессировку автолистовой стали, ведут со следующими обжатиями для кипящей и полуспокойной стали - 0,8-1,2 %.
Наиболее эффективной технологической смазкой является 30-% эмульсия на основе эмульсола Т, так как количество остатков масла после дрессировки составляет 900-1000 мг/м2, что не требует дополнительного промасливания перед упаковкой. При дрессировке полосы со смазкой степень деформации возрастает при скорости 2-4 м/с, дальнейшее увеличение скорости процесса не влияет на степень деформации. При использовании смазки в 1,5 раза снижается усилие деформации, примерно на 4 % снижается предел текучести металла при обжатии 0,8-1,2 %, улучшается качество поверхности листов и возрастает выход годных на 10 %.
7. Резка и упаковка
Агрегат поперечной резки 0,6--2,0Х1850 мм конструкции УЗТМ (рис.11.) предназначен для резки рулонной полосы на листы мерной длины рулона до 30 т, наружный диаметр до 2200 мм, внутренний диаметр 600 мм, толщина полосы 0,6--2,0 мм, ширина 750--1850 мм. Размеры листов: ширина 700--1800 мм, длина 1000--6000 мм с интервалом 3--16 мм. Скорость движения полосы в агрегате 1--6 м/с, масса пакета листов 10 т, предел текучести материала холоднокатаных полос из углеродистой стали до 900 МПа.
При помощи цепного транспортера рулоны подаются к агрегату по оси разматывателя.
Очередной рулон при помощи передвижного подъемного гидравлического стола 1 надвигается на консольный барабан разматывателя 2, последний автоматически расклинивается (увеличивается его диаметр) и поворачивается в положение, необходимое для отгибания переднего конца полосы магнитным отгибателем 3, при этом ролик 4 опускается. Передний неровный конец полосы (длиной 1--2 м) отрезается гидравлическими гильотинными ножницами 5, подается роликами 6 на наклонный стол 7 и сбрасывается в боковой короб для обрези. Для создания натяжения полосы разматыватель работает в генераторном режиме. Протягивание полосы на этом участке осуществляют передние тянущие ролики правильной машины 8 для грубой правки полосы.
Рис. 11 Агрегат поперечной резки тонкой рулонной полосы
После тянущих валков установлены дисковые ножницы 9 обрезающие кромку и сматывающие ее в тугие мотки бракомоталкой 10. Окончательная правка полосы осуществляется второй правильной машиной 12, после чего полоса разрезается на листы мерной длины летучими барабанными ножницами 13. Петлевые столы 7 и 11 предназначены для обеспечения возможности выравнивания скорости дисковых ножниц со скоростью обеих правильных машин.
Пакетирующее устройство состоит из трех секций: первая 16 предназначена для бракованных литой, а остальные две 18--для годных. Листы направляются на пакетирующие столы распределительными ленточными транспортерами 14 и 15. Над нижней ветвью этих транспортеров установлены переключающие электромагниты. Переключение этих магнитов осуществляется от импульса приборов 20 контроля качества поверхности полосы, расположенных перед второй правильной машиной. Перед поступлением на пакетирующие столы годные листы промасливаются в устройстве.
При опускании стола поддон с пакетом листов устанавливается на тележку, выкатывается в боковую сторону, взвешивается на весах и краном переносится на склад.
Агрегат характернзуются высокой производительностью (30--50 т/ч), и большинство операций на нем выполняется автоматически.
Агрегаты поперечной резки (АПР) предназначены для правки рулонной полосы, поштучной резки на листы определенной длины сортировки (разбраковки) листов по качеству поверхности и укладки листов в стопы (1-й, 2-й сорт и брак). Обычно на одном агрегате осуществляют поперечную резку рулонной полосы шириной: 1000--1850 мм, толщина которой находится в пределах 1:3-- 1: 4 отрезаемых мерных листов 0,5--2, с пределом прочности листов до 700 МПа, скорость движения полосы в агрегатах резки 2--8 м/с.
Производительность агрегата определяется скоростью движения полосы в агрегате; на практике установлено, что с увеличением скорости полосы ухудшается качество правки полосы в роликовой правильной машине н затрудняется дефектоскопия листов в потоке (по планшетности и поверхностным дефектам) визуальным способом при скорости свыше 2 м/с.
В новых агрегатах поперечной резки тонкой холоднокатаной полосы в зависимости от требуемой скорости резки рулонной полосы применяют: барабанные летучие ножницы при скорости 2--6 м/с; качающиеся летучие ножницы при скорости 0,5--2 м/с;
В приводе барабанных и качающихся летучих ножниц имеются:
бесступенчатые вариаторы скорости ножниц для возможности регулирования на ходу требуемой мерной длины листов;
специальные устройства (с эллиптическими шестернями в барабанных ножницах или эксцентриково-шатунные в качающихся ножницах) для синхронизации скорости ножей со скоростью полосы в момент резания.
Заключение
технологический термообработка сталь прокатный
Результатом данного курсового проекта является изучение полного технологического процесса производства листа 0,9*1400*2000 мм углеродистой стали марки 08пс. Проведённые расчёты показали, что данный типоразмер может быть получен в условиях ЛПП. Холодная прокатка обеспечивает получение полос с высокой чистотой поверхности, узкими допусками на геометрические размеры, с необходимыми механическими и вытяжными свойствами.
Опытным путем в процессе отладки и работы программы расчета параметров прокатки и энергосиловых параметров было установлено:
а) с увеличением натяжений в межклетьевых промежутках возрастает и момент прокатки;
б) при обжатии более 30% в первой клети предел текучести углеродистой стали (в нашем случае 08пс) резко возрастает.
Использование стратегии прокатки “равенство мощностей” не целесообразно, поскольку для этого необходимо в первой клети совершить обжатие более 50%.
Применение стратегии прокатки “равенство усилий”, на данном типоразмере, имеет некоторый экономический эффект. Удельный расход энергии на деформацию металла на 1 Втч/т меньше, чем при “равенстве мощностей”. Годовая экономия электроэнергии составит 8,76 кВт. Прокатка осуществлялась при одинаковых условиях по клетям: коэффициенту трения, межклетьевому натяжению и номинальной мощности двигателей.
Полученные режимы прокатки не являются во многом оптимальными для пяти-клетьевого стана “2030”, т.к. они не учитывают ряда факторов, присущих производству.
Работа по выполнению курсового проекта по технологии производства данного типоразмера позволяет более детально ознакомиться с оборудованием и технологией обработки полосы углеродистой стали в цехе холодной прокатки. Происходит закрепление информации о работе и обслуживании всех агрегатов цеха, что даёт студенту необходимые навыки в процессе самообучения. Это подготавливает необходимую теоретическую базу для успешного дипломирования.
Литература
Франценюк И.В. Современный цех холодной прокатки углеродистых сталей./ Франценюк И.В., Железнов Ю.Д., Кузнецов Л.А., Камышев В.Г. М.: Металлургия, 1984, 154с.
Королёв В.В. Управление процессами прокатного производства с помощью ЭВМ: Учебн. пособие для вузов - М.: Металлургия, 1986, 232с.
Пименов А.Ф. Высокоточная прокатка тонких полос./ Пименов А.Ф., Полухин В. П., Лопухин Ю.В. и др. - М.: Металлургия, 1988, 176с.
Грудев А.П. Технология прокатного производства: Учебник для вузов./Грудев А.П., Машкин Л.Ф., Ханин М.И. - М.: Металлургия, 1994, 656с.
Полухин П.И. Технология процессов обработки металлов давлением./Полухин П.И., Хензель А.Г., Полухин В.П., и др. М.: Металлургия, 1988, 408с.
Павельски О., Расп. В., Мартин Г. Дефекты, возникающие в результате сваривания витков рулонов холоднокатаной полосы при отжиге в колпаковых печах//Черные металлы. 1989. №4. С. 12 - 20.
Божков А.И., Настич В.П. Плоскостность тонколистового проката. - М.: “СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ”, 1998. 264с.
А.с. 1311806 СССР/Л.А. Кузнецов, А.И. Божков, Е.И. Булатников и др.//Открытия. Изобретения. 1987. №19. С. 38.
Повышение точности листового проката / Меерович И.М., Герцен А.Ц., Горелович В.С. и др. - М.: Металлургия, 1969. 246с.
Целиков А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. Учебник для вузов/ Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеник И.М. и др. - М.: Металлургия, 1988. 680с.
Зайцев В.С. Основы технологического проектирования прокатных цехов. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1987. 336 с.
ТИ 057057665 - ЛПП. - 04 - 2002. Травление горячекатаной стали в растворе соляной кислоты на НТА.
ГОСТ 9045 - 93 Прокат листовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки. ИПК Издательство стандартов, 1996. 18с.
ГОСТ 4041 - 71 Прокат листовой для холодной штамповки из конструкционной качественной стали. М.: Издательство стандартов, 1990. 10с.
ГОСТ 19904 - 90 Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент. М.: Издательство стандартов, 1990. 10с.
ТИ 057057665 - ЛПП. - 04 - 2002. Холодная прокатка низкоуглеродистой стали на пяти-клетьевом стане “2030”.
...Подобные документы
Техническая характеристика исходных материалов для прокатного производства: блюмы, слябы, заготовки, сутунки. Подготовка металла к прокатке: зачистка слитков, зачистка полуфабрикатов и нагрев металла перед прокаткой. Технологическая схема прокатки стали.
контрольная работа [278,3 K], добавлен 19.06.2015Характеристика и область применения листовой стали марки 20А. Рассмотрение сварочных материалов. Выбор режима кислородной резки стали марки 20А толщиной 8 мм. Описание преимуществ кислородной резки. Основные требования к газорезчику и оборудованию.
курсовая работа [448,3 K], добавлен 17.11.2015Конструктивно-технологическая характеристика изделия. Описание сплава АМг6. Течение металла при горячей прокатке. Выбор прокатного стана, размеров слитка и режимов обжатий. Технология производства листов. Режимы их окончательной термической обработки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.10.2013Технологическая и техническая характеристика основного и вспомогательного оборудования стана 350. Организация работы на участке стана. Метрологическое обеспечение измерений размеров проката. Составление калькуляции себестоимости прокатного профиля круга.
дипломная работа [170,7 K], добавлен 26.10.2012Технический процесс прокатного производства сортопрокатного цеха. Оборудование обжимно-прокатного стана. Вибрация привода прокатных клетей. Техническое состояние механического оборудования. Расчет подшипников скольжения. Определение мощности двигателя.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 23.07.2013Анализ технологического процесса и оборудования прокатного стана, анализ технологических схем производства толстого листа, предлагаемая технологическая схема прокатки. Выбор оборудования прокатного стана, разработка технологии прокатки и расчет режимов.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 04.05.2010Технологическая схема производства. Исходная заготовка сортового стана. Нагрев заготовки и выбор станка. Агрегаты и механизмы стана. Агрегаты и механизмы линии стана. Агрегаты и механизмы поточных технологических линий цеха. Охлаждение проката и отделка.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 10.01.2009Основные способы производства стали. Конвертерный способ. Мартеновский способ. Электросталеплавильный способ. Разливка стали. Пути повышения качества стали. Обработка жидкого металла вне сталеплавильного агрегата. Производство стали в вакуумных печах.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.01.2005Металл для прокатного производства. Подготовка металла к прокатке. Зачистка слитков, полуфабрикатов. Нагрев металла перед прокаткой. Прокатка металла. Схемы косой, продольной и поперечной прокатки. Контроль технологических операций охлаждения металла.
реферат [60,6 K], добавлен 04.02.2009Характеристика основного и вспомогательного оборудования стана 350. Выбор системы калибровки валиков для производства круглого профиля диаметром 50 мм. Метрологическое обеспечение измерений размеров проката. Расчет производственной мощности цеха.
дипломная работа [441,6 K], добавлен 24.10.2012Выбор стали для заготовки, способа прокатки, основного и вспомогательного оборудования, подъемно-транспортных средств. Технология прокатки и нагрева заготовок перед ней. Расчет калибровки валков для прокатки круглой стали для напильников и рашпилей.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.04.2012Технологические операции при производстве труб из стали и их контроль, технология локальной термообработки. Характеристика основного технологического оборудования. Виды дефектов: прожоги, наплывы, непровары. Расчёт калибровки трубы основного сорта.
курсовая работа [383,3 K], добавлен 25.12.2012Сталь марки 15Х - низкоуглеродистая хромистая конструкционная цементуемая сталь содержит углерод, хром и марганец. Анализ влияния углерода и легирующих элементов стали на технологию ее термообработки. Операции термообработки деталей из стали этой марки.
контрольная работа [50,0 K], добавлен 05.12.2008Характеристика сварной конструкции. Особенности сварки стали 16Г2АФ. Выбор сварочных материалов, основного и вспомогательного сварочного оборудования. Технологический процесс сварки: последовательность сборки, сварка, подогрев металла, контроль качества.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.07.2015Технологическая схема производства проката. Расчет часовой производительности и загрузки формовочного стана, годового объема производства труб. Расчет массы рулона. Выбор вспомогательного оборудования. Устройство и принцип работы листоправильной машины.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.03.2015Общая характеристика стали 38Х2МЮА. Технологический процесс выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи. Химический состав шихтовых материалов, Расчёт металлошихты на 1 т металла. Материальный баланс периодов плавления и окисления (на всю плавку).
курсовая работа [48,0 K], добавлен 16.03.2014Схема процесса коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Сравнительные испытания стойкости металла вблизи шва и основного металла труб 12х1220 мм из стали 17Г1С-У и 17,8х1220 мм из стали К60 к КРН. Анализ состояния образцов после испытаний.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.09.2012Характеристика рельсовой стали - углеродистой легированной стали, которая легируется кремнием и марганцем. Химический состав и требования к качеству рельсовой стали. Технология производства. Анализ производства рельсовой стали с применением модификаторов.
реферат [1022,5 K], добавлен 12.10.2016Конструкция сталеразливочных ковшей. Характеристика устройства для регулирования расхода металла и установок для продувки стали инертным газом. Вакуумирование металла в выносных вакуумных камерах. Продувка жидкого металла порошкообразными материалами.
реферат [987,2 K], добавлен 05.02.2016Исследование особенностей сварки и термообработки стали. Технология выплавки стали в дуговых сталеплавильных печах. Анализ порядка легирования сталей. Применение синтетического шлака и порошкообразных материалов. Расчёт ферросплавов для легирования стали.
курсовая работа [201,2 K], добавлен 16.11.2014