Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Электростальский Политехнический Институт
(филиал) Федерального Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Государственный технологический университет "Московский институт стали и сплавов"
РЕФЕРАТ
ПО ИНДУСТРИАЛЬНЫМ СИСТЕМАМ НА ТЕМУ
«Выбор технологии и состава оборудования для производства проката рельса Р75. Из стали 45Г.»
Выполнил: студент
Группы ДЭМ-07-2
Артёменко Д. Ю.
Проверил: преподаватель
Лисовский А.В.
Электросталь 2009 г.
Содержание.
1. Назначение и механические характеристики стали 45Г……………………………………
2. Выбор типа печного оборудования и оборудования для разливки указанной стали. Его краткая характеристика………………………………………………………………………….
3. Технический процесс и состав оборудования последних двух станов технического потока производства рельса Р75………………………………………………………………
4. Расчет производительности последнего в техническом потоке стана(в общем виде).
2. ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ В МАРТЕНОВСКИХ ПЕЧАХ
Устройство и работа мартеновской печи. Мартеновская печь (рис. 1) — пламенная отражательная регенеративная печь. Она имеет рабочее плавильное пространство, ограниченное снизу подиной 12, сверху сводом 11, а с боков передней 5 и задней 10 стенками. Подина имеет форму ванны с откосами по направлению к стенкам печи. Футеровка печи может быть основной и кислой. Если в процессе плавки стали в шлаке преобладают основные окислы, процесс называют основным мартеновским процессом, а если кислые — кислым. Основную мартеновскую печь футеруют магнезитовым кирпичом, на который набивают магнезитовый порошок. Кислую мартеновскую печь футеруют динасовым кирпичом, а подину
Рис.1 Схема мартеновской печи.
набивают из кварцевого песка. Свод мартеновской печи делают из динасового кирпича или магнезитохромитового кирпича. В передней стенке печи имеются загрузочные окна 4 для подачи шихты и флюса, а в задней — отверстие 9 для выпуска готовой стали.
В нашей стране работают мартеновские печи вместимостью 200— 900 т жидкой стали, Характеристикой рабочего пространства является площадь пода печи, которую условно подсчитывают на уровне порогов загрузочных окон. Например, для печи вместимостью 900 т площадь пода составляет 115 м2. Головки печи 2 служат для смешения топлива (мазута или газа) с воздухом и подачи этой смеси в плавильное пространство.
Для подогрева воздуха и газа (при работе на низкокалорийном газе) печь имеет два регенератора 1. Регенератор — это камера, в которой размещена насадка — огнеупорный кирпич, выложенный в клетку. Отходящие из печи газы имеют температуру 1500—1600 °С. Попадая в регенераторы, газы нагревают насадку до 1250—1280 °С. Через один из регенераторов, например, правый, подают воздух, который, проходя через насадку, нагревается до температуры 1100— 1200 °С и поступает в головку печи, где смешивается с топливом; на выходе из головки образуется факел 7, направленный на шихту 6. Отходящие газы проходят через противоположную головку (левую), очистные устройства (шлаковики), служащие для отделения от газа частиц шлака и пыли, и направляются во второй (левый) регенератор, нагревая его насадку. Охлажденные газы покидают печь через дымовую трубу 8. После охлаждения насадки правого регенератора переключают клапаны и поток газов в печи изменяет направление: через нагретые левый регенератор и головку в печь поступает воздух, а правый нагревается теплотой отходящих газов.
Факел имеет температуру 1750—1800 °С и нагревает рабочее пространство печи и шихту. Факел способствует окислению примесей шихты при плавке.
В зависимости от состава шихты, используемой при плавке, различают разновидности мартеновского процесса: 1) скрап-процесс, при котором шихта состоит из стального лома (скрапа) и 25— 45 % чушкового передельного чугуна; процесс применяют на заводах, где нет доменных печей, но расположенных в промышленных центрах, где много металлолома; 2) скрап-рудный процесс, при котором шихта состоит из жидкого чугуна (55—75 %), скрапа и железной руды; процесс применяют на металлургических заводах, имеющих доменные печи. Наибольшее количество стали производят скрап-рудным процессом в мартеновских печах с основной футеровкой, что позволяет переделывать в сталь различные шихтовые материалы.
Плавка стали скрап-рудным процессом в основной мартеновской печи. В печь с помощью завалочной машины загружают железную руду и известняки после их прогрева подают скрап. По окончании прогрева скрапа в печь заливают жидкий чугун, который взаимодействует с железной рудой и скрапом. В период плавления за счет оксидов руды и скрапа интенсивно окисляются примеси чугуна:. Кремний, фосфор по реакции (6), марганец и частично углерод. Оксиды Si0.2, Р205, МnО, а также СаО и извести образуют шлак с высоким содержанием FeO и. МnО (железистый шлак).
После расплавления шихты, окисления значительней части примесей и разогрева металла проводят период шипения» ванны: в печь загружают железную руду или продувают ванну подаваемым по трубам 3 (см. рис., 1) кислородом. Углерод в металле интенсивно окисляется, образуется оксид углерода. В это время отключают подачу топлива и воздуха в печь и удаляют шлак.
Для удаления из металла серы наводят новый шлак, подавая на зеркало металла известь с добавлением боксита или плавикового шпата для уменьшения вязкости шлака. Содержание СаО в шлаке возрастает, a FeO уменьшается. Это создает условия для интенсивного протекания реакций (7) и (8) и удаления из металла серы.
В период «кипения» углерод интенсивно окисляется. Поэтому для «кипения» ванны шихта должна содержать избыток углерода (на 0,5—0,6 %) сверх заданного в выплавляемой стали. В процессе «кипения» металл доводится до заданного химического состава, его температура выравнивается по объему ванны, из него удаляются пулы и неметаллические включения. Процесс «кипения» считают окончившимся,, если содержание углерода в металле соответствует заданному, а содержание фосфора минимально.
После этого металл раскисляют в два этапа: 1) в период «кипения» прекращают загрузку руды в печь, вследствие чего раскисление идет путем окисления углерода металла, одновременно подавая в ванну раскислители —ферромарганец, ферросилиций, алюминий; 2) окончательно раскисляют алюминием и ферросилицием н ковше при выпуске стали из печи. После отбора контрольных проб сталь выпускают в сталеразливочный ковш через отверстие в задней стенке печи.
В основных мартеновских печах выплавляют стали углеродистые конструкционные, низко- и среднелегированные (марганцовистые, хромистые), кроме высоколегированных сталей и сплавов, которые получают в плавильных электропечах.
Кислый мартеновский процесс. Этим способом выплавляют качественные стали. Поскольку в печах с кислой футеровкой нельзя навести основной шлак для удаления фосфора и серы, то применяют шихту с низким содержанием этих составляющих. Стали, выплавляемые в кислых мартеновских печах, содержат меньше водорода и кислорода, неметаллических включений, чем выплавленные в основной печи. Поэтому кислая сталь имеет более высокие механические свойства, особенно ударную вязкость и пластичность, и ее используют для особо ответственных деталей: коленчатых валов крупных двигателей, роторов мощных турбин, шарикоподшипников.
Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы или кристаллизаторы машины для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).В изложницах или кристаллизаторах сталь затвердевает, и получаются слитки, которые подвергают прокатке, ковке.
Изложницы — чугунные формы для изготовления слитков. Изложницы выполняют с квадратным, прямоугольным, круглым и многогранным поперечными сечениями. Слитки квадратного сечения переделывают на сортовой прокат (двутавровые балки, швеллеры, уголки и т. д.). Слитки прямоугольного сечения с отношением ширины к толщине 1,5—3 переделывают на лист. Из слитков круглого сечения изготовляют трубы, колеса. Многогранные слитки используют для поковок.
Для прокатки отливают слитки массой 200 кг — 25 т; для поковок отливают слитки массой до 300 т и более. Обычно углеродистые спокойные и кипящие стали разливают в слитки массой до 25 т, легированные и высококачественные стали — в слитки массой
500 кг — 7 т, а некоторые сорта высоколегированных сталей — и слитки массой несколько килограммов.
Сталь разливают в изложницы сверху, снизу (сифоном) и на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).
При сифонной разливке (рис. 2) сталью заполняют одновременно несколько изложниц (4—60). Изложницы устанавливают на поддоне 6, в центре которого располагается центровой литник 3, футерованный огнеупорными трубками 4, соединенный каналами 7 с изложницами. Жидкая сталь 2 из ковша 1 поступает и центровой литник и снизу плавно без разбрызгивания заполняет изложницы 5. Поверхность слитка получается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько слитков. Для обычных углеродистых сталей используют разливку сверху, а для легированных и высококачественных — разливку сифоном.
Рис.2 Разливка стали в изложницы
3.ОБЖИМНЫЕ СТАНЫ.
Черновая заготовка, прокатанная из слитка на блюминге, называется блюмом, для которого характерно квадратное сечение с закругленными углами 100X100 — 400X400 мм или близкое к нему сечение (например, 340X450 мм).
«Воротами» обжимных станов является отделение нагревательных колодцев, в котором слитки, поступающие из стрипперного отделения сталеплавильного цеха, подогреваются перед прокаткой. Для этой цели применяют нагревательные устройства в виде колодцев (камер), в которые слитки колодцевым краном клещевого типа загружают в вертикальном положении, благодаря чему достигают равномерного нагрева металла и обеспечивают возможность выгрузки слитков из колодцев тем же колодцевым краном.
Обычно два колодца расположены по одной оси поперек здания цеха и образуют одну группу. В обжимных цехах применяют рекуперативные колодцы (садкой 100—200 т) с нижним или верхним подогревом, отапливаемые смешанным газом (доменным с коксовым) с теплотой сгорания 1400— 2000 ккал/м3.
Для экономии топлива необходимо в колодцы загружать слитки с температурой 800—900°С. Для дополнительного подогрева их до температуры 1260—1360 °С и выдержки (томления) при этой температуре потребуется 2,5—3,5 ч. Если же в колодцы загружать холодные слитки (с температурой 200—300°С), то для нагрева их потребуется время в 2—2,5 раза больше.
Удельная производительность колодца при нагреве слитков из среднеуглеродистой стали (по практическим данным) составляет 15—18 т/ч для горячих и 8—10 т/ч для холодных слитков.
Нагревательные колодцы сверху герметически (через песочные затворы) закрываются крышками, представляющими собой свод из огнеупорного кирпича, набранного в металлическом каркасе.
Для посадки слитка в колодец и выемки его из колодца необходимо приподнять крышку и отвести ее в сторону. Эти операции выполняются напольными кранами двух типов: передвигающимися либо вдоль фронта колодцев, либо поперек него.
Снятие горячих слитков с железнодорожных платформ, поданных из стрипперного отделения, посадку их в нагревательные колодцы, выемку из колодцев и посадку в слитковоз выполняют специальные мостовые (клещевые) краны грузоподъемностью до 50т.
Наиболее современными обжимными станами являются слябинги, блюминги и блюминги-слябинги с горизонтальными прокатными валками диаметром 1150—1500 мм производительностью до 3—6 млн. т в год. На этих одноклетевых реверсивных станах скорость прокатки достигает 5—6 м/с, а масса прокатываемых слитков 10—22 т у блюмингов и 40—45 т у слябингов и блюмингов-слябингов.
Схемы расположения оборудования слябингов и блюмингов в основном идентичны; только у слябингов вместо рабочей двухвалковой клети (как у блюминга) устанавливают универсальную рабочую двухвалковую клеть, а конструкции оборудования отличаются главным образом своими размерами и техническими характеристиками.
Слябинги применяют только для прокатки слябов, поэтому горизонтальные валки рабочей клети выполняют гладкими (цилиндрическими). Для получения широких слябов правильного прямоугольного сечения с ровными боковыми гранями в рабочей клети слябинга, кроме горизонтальных валков, предусмотрены еще вертикальные валки (расположенные перед или за горизонтальными), поэтому такую клеть называют универсальной.
Блюминги применяют для прокатки блюмов и частично слябов (до 20—30% от всего сортамента), поэтому горизонтальные валки рабочей ( клети выполняют калиброванными с несколькими калибрами, из которых один (широкий калибр) для прокатки слябов располагают посередине бочки валков.
На рис. 1 показана схема расположения оборудования блюминга 1300 конструкции УЗТМ, предназначенного для прокатки блюмов сечением 300x300—350x450 мм и слябов (до 10—15% от общего объема сортамента) толщиной 100—200 мм и шириной 700—1000 мм из слитков массой 8—13 т со скоростью до 6 м/с.
В отделении нагревательных колодцев предусмотрены 12 групп колодцев (рекуперативного типа с верхним подогревом) по четыре камеры (ячейки) в каждой. Производительность одной камеры 120 — 150 тыс. т/год при загрузке слитков с температурой 800—900°С.
Для обеспечения ритма прокатки слитков предусмотрена кольцевая слиткоподача от колодцев к приемному рольгангу. По замкнутому кольцевому пути движутся по заданной программе со скоростью до 5,4 м/с четыре слитковоза с горизонтальными платформами для слитков.
Рис.1. Блюминг 1300 конструкции УЗТМ!
/ — отделение нагревательных колодцев; //—пролет стана; /// — электромашинный зал; IV — скрапной пролет- V— склад блюмов; / —нагревательные колодцы; 2 — слитковозы; 3 — приемный рольганг- 4 — сталкиватель слитков; 5 — весы; « — рабочая клеть блюминга; 7 манипулятор; 8 машина для огневой зачистки; 9 — ножницы; 10 — конвейер для уборки обрезков от -ножниц;. // — средства- для уборки блюмов;. 12— устройства для смены валков
Слитки нагретые до температуры 1300° С, вынимают из колодцев при помощи колодцевых кранов. Каждый из слитковозов, получив очередной слиток, доставляет его к приемному рольгангу. Слитковоз автоматически останавливается сбоку у приемного рольганга и слиток сталкивается с него на рольганг при помощи стационарного сталкивателя.
Взвешивание и поворот слитка на 180° осуществляются весами, расположенными над рольгангом. Кантователь, находящийся с передней стороны рабочей клети, и линейки манипулятора, расположенные с обеих сторон клети, работают по заданной программе обжатий при прокатке. В зависимости от массы слитка и сечения блума осуществляется реверсивная прокатка каждого слитка в отдельности или последовательно двух слитков.
Диаметр валков блюминга 1300 мм (по буртам калибров) и длина бочки 2800 мм. Каждый рабочий валок снабжен индивидуальным приводом от электродвигателя постоянного тока мощностью 6800 кВт, О—60—90 об/мин, с номинальным моментом ПО тем.
Обжатие слитка осуществляется за 9—13 реверсивных проходов. Для получения блюмов применяют слитки квадратного (или близкого к нему) сечения и в процессе обжатия слитка его кантуют на 90°. Так как кантователь располагают на линейке манипулятора с передней стороны стана, то кантовку осуществляют через 2—4 пропуска, т. е. после четных проходов.
При прокатке на обжимных станах с целью увеличения производительности стремятся применять максимальные обжатия за каждый пропуск (90—120 мм). Однако максимальное обжатие при прокатке ограничивается максимальным углом захвата.
Для зачистки поверхности горячих блюмов и слябов (удаления трещин, закатов окалины и шлака и т. п.) в потоке металла за рабочей клетью в линии рольганга установлена машина для огневой зачистки. Эта машина предназначена для зачистки на ходу блюмов сечением до 380x450 мм и слябов шириной до 1000 мм и состоит из двух кареток, которые могут перемещаться на катках по рельсам перпендикулярно направлению движения металла. На каретках установлены газорежущие головки с горелками.
При движении блоков с горелками к металлу включается подача кислорода и горючего газа (ацетилена или природного газа), загорающихся от горячего металла. На поверхности металл оплавляется и в этот момент включается подача кислорода, в результате чего осуществляется сплошная огневая зачистка металла со всех четырех сторон. Одновременно включается система для гидросбива образующего шлака водой высокого давления (30 кгс/см2). Газорежущие головки снабжены щелевидными легкозаменяемыми горелками, расположенными под углом 25° к поверхности металла. Если после прокатки зачистка блуюмов и слябов не требуется, обе каретки отводятся от рольганга в противоположные стороны при помощи цилиндров.
Режим работы машины автоматизирован. При огневой зачистке сжигается поверхностный слой металла толщиной 1,5—2,5 мм; потери металла составляют 1—2,5%,.
Следует отметить, что на некоторых блюмингах за рубежом, прокатывающих слитки из легированной стали, вместо машины для огневой зачистки установлены фрезерные многорезцовые станки для механической зачистки (снятия стружки) горячих блюмов.
За машиной для огневой зачистки блюмов и слябов установлены ножницы с нижним резом усилием 1250 тс. Чтобы уменьшить число немерных обрезков при резании блюмов и слябов на мерные длины (1200—6000 мм), ножницы управляются электронной машиной посредством датчиков измерения общей длины полосы до резания.
При резании ножницами блюмов и слябов на мерные длины обрезки от их головной и хвостовой частей составляют 10—15% (по массе). При производительности блюминга 450—600 т/ч от ножниц необходимо убирать 50;—80 т/ч обрезков. Уборка осуществляется конвейером с непрерывной загрузкой обрезков в цельнометаллические железнодорожные платформы грузоподъемностью до 100 т.
Цепной скребковый конвейер расположен поперек станового и скрапного пролетов. Приемная часть конвейера находится в первом пролете ниже уровня пола цеха, а разгрузочная наклонная часть конвейера — в скрапном пролете с железнодорожным путем для платформ. По наклонному желобу у ножниц обрезки падают вниз и попадают на приемную плиту. Скребки, прикрепленные к звеньям боковых цепей, перемещают горячие обрезки массой до 1,5 т каждый по промежуточным плитам к разгрузочному желобу, с которого обрезки падают непосредственно в полузакрытую платформу.
Клеймение блюмов и слябов в торец после резки на ножницах осуществляется на ходу автоматическим рычажным клеймителем с дистанционной сменой клейм.
Так как отходы (обрезки) от головной и хвостовой частей блюмов и слябов составляют 500—1000 тыс. т/год, то разделение их по маркам стали перед отправкой в сталеплавильный цех на переплавку представляет сложную и трудоемкую задачу. На многих блюмингах операцию клеймения обрезков ввиду трудностей ее механизации осуществляют вручную. На блюминге 1300 операция клеймения автоматизирована. Для этого перед ножницами установлен дисковый клеймитель, который непрерывно наносит клейма на поверхность движущихся блюмов или слябов на определенном отрезке их головной и хвостовой частей.
После порезки на ножницах и их клеймения блюмы по рольгангу направляются на дальнейшую прокатку (на непрерывный заготовочный стан 900/700/500), а слябы (в количестве, составляющем около 10—15% от общей производительности стана) сталкиваются толкателем на штабелирующий стол и затем передаются тележкой или краном на склад для охлаждения и зачистки. Для обслуживания рабочей клети в становом пролете, установлен мостовой кран тяжелого типа грузоподъемностью 125 т.
Проектная производительность блюминга 1300 составляет 6,0 млн. т г в год; масса механического оборудования 5500 т и общая мощность главных электродвигателей стана 13600 кВт.
КРУПНО-, СРЕДНЕ- И МЕЛКОСОРТНЫЕ СТАНЫ
Полунепрерывный крупносортный стан 600 конструкции Ижорского завода (рис. III.11) предназначен для прокатки широкого сортамента профилей: двутавровых балок № 10—20, угловой стали № 8—16, круглой стали диаметром 50—120 мм, квадратной стали сечением 50X50—100X100 мм, полос толщиной 15—50 мм и шириной 100— 200 мм, рельсов массой до 24 кг/м, длиной 6—24 м из блюмов одного сечения 300X300 мм и длиной 6 м со скоростью до 10 м/с.
Стан состоит из 17 рабочих клетей, расположенных в трех параллельных линиях, соединенных между собой пятью шлепперами, что позволяет вести маневренную прокатку (при меньшем числе пропусков, чем число рабочих клетей), минуя некоторые клети и подогревательную печь, сокращая тем самым возможные простои стана. Линия прокатки на стане постоянная, а клети выполнены передвижными (для совмещения требуемых калибров валков с линией прокатки).
Для кантовки Полосы при прокатке на 45 и 90° установлены кантователи, при этом ось полосы при кантовке может либо смещаться относительно своего положения (до кантовки), либо оставаться неизменной.
Первые две клети (№ 1 и 2)—горизонтальные двухвалковые 850, последующие семь горизонтальных (№-4, 6, 7, 9—12) и три вертикальных (№ 3, 5 и 8) —двухвалковые 730 и последние пять (№ 13—17) — горизонтальные двухвалковые 530; причем клеть № 17 может быть и универсальной. Восемь клетей первой линии стана объединены в две непрерывные группы: первая — в составе пяти (№ 2Г, ЗВ, 4Г, 5В и 6Г) и вторая —в составе трех (№ 8В, 9Г и ЮГ); остальные клети расположены последовательно и в шахматном порядке.
Для повышения качества проката перед клетями 1Г и 7Г установлены устройства для гидросбива окалины водой под давлением 120 кгс/см2,
Характерной особенностью стана является применение рабочих клетей с вертикальными валками, приводимыми во вращение через цилиндрические зубчатые передачи от четырех электродвигателей вертикального исполнения мощностью 300 кВт каждый и частотой вращения 750/1000 об/мин.
Из особенностей конструкций транспортирующих средств необходимо отметить рольганги с групповым приводом через цилиндрические зубчатые передачи, обеспечивающие повышение скорости транспортирования металла в 1,5—2 раза (по сравнению с рольгангами с коническими зубчатыми передачами).
Рис.2. План расположения полунепрерывного крупносортного стана 600 конструкции Ижорского завода;
1 — стеллаж зачистки; 2— загрузочное устройство; 3— весы; 4 — нагревательные печи; 5 — кантовательль; ; 6 — шлеппер; 7 — проходная подогревательная печь; 8 — ножницы; 9 — рычажный толкатель; 10— передвижная дисковая пила; 11— клеймитель; 12— холодильник; 13 — стационарная дисковая плита; 14— роликоправильная машина; 15— пила холодной резки; 16— карманы; 17 — сортоукладчик; 18 — участок дополнительной отделки проката с пилой холодной резки и вертикальным прессом;; 19 — участок отделки трубной заготовки с правильной машиной и станками для осветления и фрезерования; 20 — участок отделки рельсов с вертикальным правильным прессом
На стане решена одна из сложнейших проблем — резка раската по одной штуке большой длины (до 96 м) при малом цикле резки (12 с) с помощью десяти дисковых пил передвижного типа и вспомогательного оборудования, обеспечивающих совмещение во времени операции транспортирования и резки полос.
Холодная отделка проката осуществляется в четырех линиях, оборудованных правильными машинами, пилами, шлепперами, кантователями швеллеров, укладчиками и карманами; в цехе имеются также участки для доправки проката вне потока.
На стане применены локальные системы автоматизации по транспортированию, взвешиванию, кантованию, резке, клеймению, пакетированию проката и др.
Проектная производительность полунепрерывного крупносортного стана 600 составляет 1,6 млн. т в год, масса механического оборудования 18 000 т и мощность электродвигателей главных приводов стана 37 000 кВт.
4. Расчет производительности последнего в техническом потоке стана
(в общем виде).
Производительность сортовых станов
Технически возможная часовая производительность, т/ч, сортового стана А = 3600G/T, а практически возможная А = 3600G&/T, где k — коэффициент использования стана. Его принимают равным 0,85 для рельсобалочных, крупно-, средне- и мелкосортных станов линейного типа и 0,9 для непрерывных сортовых и проволочных станов.
Часовая производительность, т/ч, прокатного стана с непрерывным процессом производства (стана бесконечной прокатки) А = 3№08Byvk,
где б — толщина прокатываемой полосы, м; В — ширина прокатываемой полосы, м; у = 7,85 т/м3 удельный вес катаной стали] v — скорость прокатки, м/с.
Для определения ритма прокатки на сортовых станах обычно строят графики работы во времени.
Общая продолжительность прокатки одной полосы на стане 650 состоящем из четырех клетей с расположением в две линии складывается из продолжительности прокатки в отдельных клетях и пауз для передачи полосы из клети в клеть,
Ритм прокатки на многоклетевых станах линейного типа зависит от числа клетей и распределения проходов между ними. Он будет тем меньше, чем больше клетей имеет стан и чем равномернее распределена, продолжительность прокатки по клетям. Ритм прокатки будет наименьшим для данного стана, если ни одна из его клетей не будет являться узким местом.
Из графика работы во времени стана 650 следует, что узким местом в работе этого стана является вторая трехвалковая клеть, в которой наибольшая продолжительность прокатки. Для уменьшения ритма прокатки можно прокатку следующей полосы в этой клети начать, не ожидая конца прокатки предыдущей полосы. Например, совместить последний проход предыдущей полосы с первым проходом следующей, т. е. вести прокатку в этой клети с перекрытием.
К основным факторам, способствующим увеличению производительности сортовых станов линейного типа, относят сокращение числа проходов за счет увеличения обжатия за отдельный проход; увеличение скорости прокатки, особенно на мелкосортных станах, где часто скорость прокатки из-за ручного обслуживания не превышает 6—8 м/с; увеличение массы заготовки, что главным образом зависит от скорости прокатки; уменьшение пауз за счет механизации и автоматизации.
Таким образом, одновременное нахождение полосы в нескольких клетях обеспечивает не только наименьший ритм прокатки, Но и наименьшую продолжительность прокатки полосы.
Главным фактором, способствующим увеличению производительности непрерывных станов, является увеличение скорости прокатки. Массу заготовок для этих станов повышают главным образом за счет увеличения длины, что способствует росту производительности не только стана, но и нагревательных печей. Простительность непрерывного стана увеличивается и с повышением обжатия за отдельный проход, так как это позволяет применять, заготовки большего сечения и, следовательно, большей массы. Однако необходимо учитывать, что применение максимальных обжатий, исходя из условия захвата полосы валками, может ухудшить условия работы стана (ненадежным захват полосы валками, более быстрый износ калибром и др.).
Коэффициент использования стана, учитывающий снижении ритма прокатки за счет различных мелких нерегистрируемых задержек (как простой стана), устанавливается по практическим данным работы наиболее производительных станов, аналогичных данному по типу и назначению, с учетом вводимых в них усовершенствований.
Этот коэффициент неодинаков для различных станов и имеет тенденцию к росту за счет вносимых усовершенствований, улучшения организации работы на станах, качества их ремонта Других.
Гипромез рекомендует применять коэффициент использования, равный 0,85 для рельсобалочных и балочных станов, крупносортных, среднесортных и мелкосортных станов с линейным расположением клетей, сортовых и проволочных станов, прокатывающих легированные и специальные стали. Коэффициент использования 0,9 рекомендуется применять для непрерывных сортовых и проволочных станов.
Определив ритм прокатки для каждого профиля, можно найти практически возможную часовую производительность стана.
Средняя практически возможная часовая производительность, т/ч, стана при прокатке различных профилей, входящих в программу прокатки, Аср = 1/(а1/А1 + а2/А2 + а3/А3), где A1, А2, А3 — производительность стана при прокатке различных профилей или группы близких профилей, т/ч; %, а2, а3 — доли тех же профилей или групп в программе прокатки.
Для определения годовой производительности сортовых станин необходимо знать фактическое число часов работы в течение года Современные сортовые станы работают по непрерывному графику, останавливаясь только на капитальные и планово-предупредительные ремонты, с которыми совмещают частично и перевалки валков. Капитальный ремонт на сортовых станах может быть осуществлен постепенной заменой отдельных частей оборудования при
непродолжительных остановках стана. Учитывая изложенное и практические данные, можно для большинства сортовых станов в среднем принять продолжительность планово-предупредительного и капитального ремонтов по 40 ч каждым месяц, что составит 20 дней в год. Следовательно, 365 — 20 * = 345 рабочих дней в году. Тогда номинальное число часов работ в году 345×24 = 8280 ч.
В табл. 1 приведены данные, рекомендуемые Гипромезом для расчета времени работы современных сортовых станов.
Таблица 1. Годовое время работы сортовых станов при непрерывном графике (по данным Гипромеза
|
Стан |
Капиталь-ные и планово-предупре-дитель- ные ремонты, сут |
Номинальное время работы в году |
Простои (перевалки валков, приемка к сдаче смен и пр.) |
Годовое число рабочих часов, ч |
||
|
сут |
ч |
% |
ч |
|||
|
Рельсобалочные, балочные, крупносортные и среднесортные |
17 |
348 |
8352 |
15 |
1252 |
7100 |
|
Мелкосортные |
17 |
348 |
8352 |
11/15 |
952/1252 |
7400/7100 |
|
Непрерывный проволочный |
17 |
348 |
8352 |
10/13 |
952/1052 |
7500/7300 |
|
Штрипсовый |
20 |
345 |
8280 |
14 |
1170 |
7200 |
Примечание. В знаменателе указанны данные для станов, выпускающих прокат из легированных и труднодеформируемых сталей