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
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общая часть 3
1.1 Характеристика оборудования ЦПШБ 3
1.2 Сортамент ЦПШБ 23
1.3 Технологический процесс производства
при прокатки профиля 25Б 24
1.4 Описание действующей на стане калибровки валков при прокатки двутавровой балки 25Б1 26
1.5 Расчет калибровки валков при прокатки двутавровой балки 25Б1 33
1.6 Проверочный расчет мощности привода обжимной клети 1300 50
2. Специальная часть 61
Библиографический список 63
1. Общая часть
1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ ЦПШБ
Цех прокатки широкополочных балок был пущен 19 декабря 1977г ко дню рождения Л.И. Брежнева. Всесоюзная ударная камуннистическая стройка. Первый и единственный в стране цех прокатки, один из современнейших станов СССР. Проектная мощность 1,6 млн т в год. Цех предназначен для прокатки двутавровой, широкополочной и колонной балок.
В состав оборудования цеха входят шесть укрупненных участков:
- нагревательные печи;
- рабочая линия стана;
- участок сборки и перевалки клетей;
- пилы горячей резки;
- холодильники;
- балкоотделка.
ЗАГРУЗОЧНЫЕ СТЕЛЛАЖИ
Загрузочные стеллажи служат для приёмки заготовок со склада УУВГМ и поштучной выдачи на загрузочный рольганг.
Загрузочный стеллаж состоит из 5-ти стационарных балок, представляющих собой вертикальные плиты толщиной 130мм, установленных на литых стойках, закреплённых на фундаментах; толкателя и механизма подъёма.
Техническая характеристика:
Максимальный вес заготовки 18,8т
Максимальный вес передвигаемого пакета 112,8т
Максимальное суммарное усилие 2- реечных штанг 35т
Максимальный ход штанг 4600 мм
Скорость передвижения штанг:
при движении по рольгангу 0,3 м/сек
при обратном ходе 0,6 м/сек
Суммарный вес поднимаемых деталей 28 т
Вес заготовок, приходящихся на
на головку штанг при подъёме под пакетом 37,5 т
Время подъёма (опускания) 3 сек
Величина подъёма 220 мм
ПЕЧНОЙ ТОЛКАТЕЛЬ
Печной толкатель предназначен для подачи заготовки с загрузочного рольганга на загрузочный стол и далее в печь.
Толкатель реечный, типовой конструкции, имеет 4 штанги, объединенные попарно общим приводом.
Привод от двух двигателей Д-808 (мощность 22 кВт, 620 об/мин.) через редукторы с передаточным числом 20,18. Привод снабжен тормозами ТКП-400, командоаппаратами КА 4658-26 и подовыми датчиками ПД-2М.
Техническая характеристика:
Максимальное усилье толкателя на
1 привод 3 т
2 привод 6 т
Рабочий ход штанг 4700 мм
Скорость перемещения 0,06 м/сек
НАГРЕВАТЕЛЬПЫЕ ПЕЧИ
Тип печи – методическая, 5-зонная, с шагающим подом, для нагрева заготовок под прокат, методическая печь № 1 – 6-зонная.
Конструкция печи.
Нагревательная методическая печь с шагающим подом состоит из: каркаса, продольных стен, пода печи (стационарного пода и 2-х шагающих балок), подвесного свода. Непосредственно к нагревательной печи относятся горелочные устройства, гарнитура и рабочие площадки печи.
Рабочее пространство печи.
Длина рабочего пространства печи – 35500 мм, ширина – 12644 мм. По длине рабочее пространство, начиная от окна посада, условно делится на 5 зон на печах 2 и 3:
- зону предварительного подогрева (методическую) длиной 4732 мм;
- 1-ю сварочную зону (8378 мм);
- 2-ю сварочную зону (10440 мм);
- зону выдержки (томильную) (8700 мм);
- зону выдачи (3250 мм).
Методическая печь № 1 отличается от методических печей № 2, 3 конфигурацией свода, горелочными устройствами, разделением зоны выдачи с самостоятельной запиткой газом и воздухом с целью более равномерного нагрева металла по всей длине заготовок.
Техническая характеристика:
Количество печей 3
Производительность одной печи до 160 т/час
Вес садки (мах) 400 т.
Размеры заготовок:
сечение: от 230х320 до 1050х450/110
длина: от 3600 до 11400 мм
Вес заготовок: от 1,37 до 15,5 т
Темп выдачи:
1 шаг пода (800мм) 71 сек.
2 шаг пода (1600 мм) 147 сек.
Температура нагрева 1250°с
Топливо смешанный природно - доменный газ
Калорийность топлива 4500 ккал/м²
Давление газа 500 мм вод. ст.
( 300 мм вод. ст.- у горелок)
Давление воздуха 1200 мм вод. ст.- у вентилятора
(600 мм вод. ст.- у горелок)
Температура подогретого воздуха до 400ºс
Удельный расход топлива до 500 ккал/кг
Тепловая мощность печи 80х10 ккал/час
Расход газа на одну печь до 17800мм³/час
Расход воздуха на одну печь до 95000 мм³/час
Расход воды на 1 печь до 160 мм³/час
Для методических печей 2 и 3 топлива сжигается в 16 горелках типа:
ДВБ-225/75 и в 60 горелках типа ГР-500. Для методической печи №1 топливо сжигается в 8 горелках ДВБ 225/75.
В 48 горелках ГР-750 и в32 горелках ГР-500. Продукты горения удаляются сбоку через дымовой тракт, состоящий из дымопроводов и дымовой трубы Н-80м, общей для всех трёх печей. Горелочный воздух подогревается в металлическом трубчатом петлевом рекуператоре.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ЗАГОТОВОК ИЗ ПЕЧИ
Устройство предназначено для безударной выдачи заготовок из печи на приёмный рольганг.
Устройство выдачи состоит из двух секций. Каждая секция выполнена в виде двух балок, на которых закреплены рейки. Рейки находятся в зацеплении с реечными шестернями, смонтированными на подшипниках качения в корпусах, установленных на фундаменте.
Техническая характеристика:
Скорость перемещения штанг 0,06м/сек
Рабочий ход штанг 4600мм
Время подъёма (опускания) штанг 3 сек
УЧАСТОК ОБЖИМНОЙ КЛЕТИ «1300»
РАБОЧАЯ КЛЕТЬ «1300»
Рабочая обжимная клеть 1300 предназначена для прокатки заготовок в прокат для последующего передела в универсальных балочных клетях
1-верхний электродвигатель; 2-нижний электродвигатель; 3-валки
Рисунок – Кинематическая схема главного привода обжимной клети «1300»
Техническая характеристика:
Привод валков от отдельных электродвигателей мощностью 5250 кВт и 65/100 об/мин.
Максимальный диаметр бочки валков по буртам 1700 мм;
Минимальный диаметр бочки по буртам 1200 мм;
Диаметр шейки валка 750 мм;
Длина бочки валков 2800 мм;
Поступательная скорость нажимных винтов 180 мм/сек;
Диаметр штанг нажимного винта УП 560х48;
Диаметр подпятника винта 600 мм;
Рабочий ход нажимных винтов 1200 мм;
Максимальный ход нажимных винтов 1495 мм;
Максимальное давление прокатки на один винт 750 т;
Точность установки нажимных винтов ±0,5 мм;
Усилие переуравновешивания верхнего валка на один нажимной винт 5-15 т;
Усилие при подъёме шестерни переключения 19,7 т;
Усилие при опускании шестерни переключения 38 т;
Рабочее давление в гидроцилиндре 160 кг/см;
Диаметр станинного ролика 500 мм;
Длина бочки станинного ролика 2800 мм.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Нажимное устройство
Электродвигатель постоянного тока МПС 640-700 N=640кВт, 700 об/мин, 600В - 2 шт.
Электродвигатель переменного тока перевалочной тележки МТКН 512-8 N=37кВт, 710 об/мин, 440 В.
Станинные ролики
Электродвигатель постоянного тока Д-818 N=185 кВт, 450 об/мин, 440 В.
Указатель раствора валков
Электродвигатель ПБ-22 N=0,6 кВт, 1500 об/мин, 110 В.
РАБОЧАЯ КЛЕТЬ
Рабочая клеть состоит из: узла станин, станинных роликов, подушек, нажимного устройства, механизма уравновешивания верхнего валка, установки указателя раствора валков и устройства для перевалки валков.
Узел станин
Литые стальные станины рабочей клети выполнены с отъемными лапами и устанавливаются на литых плитовинах. Плитовины своими концами опираются на сварные поперечины и фиксируются на них с помощью клиньев, забиваемых между выступами на плитовинах и вертикальными площадками поперечин. При этом обеспечивается плотное прилегание плитовины со станинами и поперечинами в направлении оси прокатки.
Станины между собой скреплены сверху и снизу станинными болтами.
Окно станин предохраняется от износа стальными калёными планками.
Отличительной особенностью узла станин является наличие сменных вынесенных из тала станины опор станинных роликов, что позволяет исключить имевший место ранее износ посадочных мест в станине.
Станинные ролики
Два станинных ролика рабочей клети имеют индивидуальный привод.
Ролики соединены с валами электродвигателей зубчатыми муфтами трансмиссионного типа.
Смена станинных роликов производится с помощью устройства для перевалки станинных роликов, состоящего из муфты с контргрузом.
Нажимное устройство
Нажимное устройство представляет собой цилиндрический редуктор с вертикальным расположением осей шестерён, привод которого осуществляется от двух вертикальных электродвигателей.
Нажимная гайка выполнена из бронзы Бр АЖМц 10-3-1,5.
Напрессованным кольцом из кованной стали образуется водяная рубашка, по которой циркулирует вода, охлаждая гайку.
Гайка размещается в расточке верхней поперечины станины и фиксируется от поворотами двумя шпонками.
Тело нажимного винта закрыто от попадания окалины и пыли телескопическим кожухом, который одновременно является маслосборником.
Нижний конец нажимного винта упирается в подпятник. Подпятник выполнен из бронзы, а опорные диски из стали.
Указатель раствора валков
Привод указателя раствора валков, включающий распределительный редуктор автоматики, осуществляется через коническую передачу от шестерни, находящейся в зацеплении с венцовой шестерней нажимного устройства.
Привод обеспечивает вращение большой и малой стрелок указателя, при этом большая стрелка фиксирует на циферблате ход нажимных винтов от 0 до 100 мм, малая стрелка от 0 до 1200 мм.
Устройство для перевалки валков
Состоит из реечного механизма и сварной рамы, которая имеет направляющие для перемещения по ним комплекта валков с подушками.
Привод механизма перевалки валков осуществляется от электродвигателя, через цилиндрический редуктор и зубчатую муфту.
Съём и установка комплекта валков с подушками осуществляется с помощью траверсы с захватами, входящими в специальные пазы корпусов подушек нижнего вала.
Подушки валков
Корпуса подушек нижнего валка связаны между собой траверсой и снизу имеют по две бронзовые планки, необходимые для передвижения комплекта валков с подушками по направляющим станин, и рамы устройства для перевалки валков.
В корпусах верхних подушек выполнены расточки, в которых устанавливаются узлы подпятников нажимных винтов.
Шпиндельное соединение
Предназначено для передачи крутящего момента от электродвигателя главного привода к рабочим валкам.
УНИВЕРСАЛЬНО-БАЛОЧНЫЕ ГРУППЫ КЛЕТЕЙ
УНИВЕРСАЛЬНАЯ КЛЕТЬ
Универсальная клеть предназначена для прокатки двутавровых балок с параллельными гранями полок.
Техническая характеристика:
Диаметр горизонтальных валков 1500-1350 мм;
Диаметр вертикальных валков 1100-900 мм;
Максимальное давление прокатки:
а) на горизонтальные валки 650 т;
б) на вертикальные валки 400 т;
Скорость прокатки 10 м/сек;
Скорость установки горизонтальных валков 3 мм/сек;
Скорость установки вертикальных валков 9,5 мм/сек;
Рабочий ход нажимных винтов:
а) горизонтальных валков 125 мм;
б) вертикальных валков 250 мм;
пределы осевой регулировки горизонтальных валков ±10 мм.
Универсальная клеть представляет собой реверсивную 4-х валковую клеть с двумя приводными горизонтальными и с двумя неприводными вертикальными валками.
Все четыре валка снабжены нажимными устройствами.
Клеть выполнена с переменным расстоянием между осями стоек станин, что позволяет применять горизонтальные валки различной длины в зависимости от профилеразмера прокатываемой балки. Предусмотрены три типа расстояний между осями стоек станин (2050, 1750, 1500), для получения которых устанавливаются соответствующие анкерные кольца по вертикали.
Клеть включает следующие основные узлы:
- узел станин;
- узел подушек;
- нажимное устройство горизонтальных валков;
- нажимное устройство вертикальных валков;
- механизм осевой установки валков.
Узел станин
Представляет собой две станины закрытого типа из стального литья со вставками между ними, скрепленные 2-мя анкерными кольцами. Каждое анкерное кольцо фиксируется двумя клиньями. Между выступами одной из станин и анкерными кольцами установлены блоки гидроцилиндров, которые предназначены для создания предварительного напряжения анкерных колец. На нижней поперечине левой станины установлены две балки, соединённые с телом станины болтами, и служат для установки комплекта подушек горизонтальных валков при перевалке
Узел подушек
Узел подушек состоит из подушек горизонтальных валков и кассет вертикальных валков.
Для восприятия осевых усилий и фиксации горизонтальных валков со стороны перевалки валков на валках установлены осевые подушки с двухрядными коническими роликоподшипниками с большим углом конуса.
Кассета вертикального валка состоит из верхней и нижней обойм, охватывающих вертикальный валок соответственно сверху и снизу. Вертикальный валок установлен в обоймах на двухрядных сферических роликоподшипниках, которые воспринимают радиальную нагрузку, действующую на валок.
|
Наименов. групп |
Промежуточная группа клетей |
Предчистовая группа клетей |
Чистовая клеть |
|||||||
|
Тип клети |
Универсальная реверсивная |
Вспомогательная дуо-реверсивная |
Универсальная реверсивная |
Вспомогательная дуо-реверсивная |
Универсальная нереиерсивная |
|||||
|
max |
min |
max |
min |
max |
min |
max |
min |
max |
min |
|
|
Диаметр гориз. валков (мм) |
1500 |
1360 |
1250 |
1100 |
1500 |
1360 |
1250 |
1100 |
1500 |
1360 |
|
Диаметр вертик. валков (мм) |
1100 |
950 |
нет |
нет |
1100 |
950 |
нет |
нет |
1100 |
950 |
|
Мощность главного привода гор. вал. (кВт) |
8500/7700 |
3600 |
6500 |
3600 |
4500 |
|||||
|
Кол-во оборотов главного привода (об/мин) |
63/110/120 |
100/250 |
80/150 |
100/250 |
80/150 |
|||||
|
Скорость прокатки (м/сек) |
8 |
8 |
10 |
10 |
10 |
Таблица 1 – Сводная таблица характеристик клетей УБС
Нажимное устройство горизонтальных валков
Состоит из двух нажимных винтов для верхнего валка и двух нажимных винтов для нижнего валка, приводимых в движение от двух электродвигателей через цилиндро-червячные редукторы.
Для обеспечения синхронной работы правых и левых нажимных винтов червячные валы редукторов нажимного устройства соединены между собой промсоединением.
На случай исчезновения давления в системе уравновешивания предусмотрена блокировка, запрещающая включение электродвигателя.
Нажимное устройство вертикальных валков
Состоит из двух пар нажимных винтов, установленных на выступах стоек станин. Оба винта приводятся в движение от одного электродвигателя.
Движение от электродвигателя к нажимным винтам передаётся через конические червячные редукторы, ступицы колёс которых, соединены с хвостовиками нажимных винтов.
Поджатие траверсы к нажимным винтам осуществляется усилием гидроцилиндров, вмонтированных в червячные редукторы.
Механизм осевой регулировки горизонтальных валков
Представляет собой рычажную систему, в которой передвижение подушки с валом в осевом направлении осуществляется регулированием тяг, соединяющих концы нажимных рычагов.
Для каждого валка установлены две пары нажимных рычагов, одна пара перемещает подушку с валом в одном направлении, а другая в обратном направлении.
Регулирование длины тяг осуществляется гайкой, которая имеет с одного конца правую, а с другого – левую резьбу.
ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ КЛЕТЬ
Вспомогательная клеть предназначена для обжатия кромок полок при прокатке двутавровых балок.
Техническая характеристика:
Диаметр валков 1250-1100 мм;
Давление металла на валки 450 т;
Скорость прокатки:
а) промежуточная группа 8 м/сек;
б) предчистовая группа 10 м/сек;
Диаметр нажимных винтов Уп 400х24 мм;
Скорость установки винтов 3 мм/сек;
Рабочий ход нажимных винтов 125 мм;
Количество распорных гидроцилиндров 8 шт.;
Давление в распорном гидроцилиндре 500 кг/см;
Диаметр плунжера гидроцилиндра 140 мм;
Пределы осевой регулировки валков ±10 мм;
Смазка подшипников узлов – густая центролизированная.
Вспомогательная клеть представляет собой дуо реверсивную клеть с приводом от одного электродвигателя через шестерённую клеть.
По конструкции вспомогательная клеть подобна универсальной лишь с частичным видоизменением, вызванным отсутствием вертикальных валков.
Сборка и разборка вспомогательной клети производится той же последовательности, что и универсальная клеть.
УЧАСТОК ПЕРЕВАЛКИ УНИВЕРСАЛЬНО БАЛОЧНЫХ ГРУПП КЛЕТЕЙ
Техническая характеристика перевалочного устройства:
Максимальная масса переваливаемых клетей:
- универсальной 300 т;
- вспомогательной 200 т;
Скорость перемещения устройства:
- рабочая 12 м/сек;
- при подходе к заданным положениям 2,5-3,5 м/сек;
Ход подъёмных тяг устройства для перевалки клетей:
- общий 120 мм;
- под нагрузкой 80 мм;
Скорость подъёма клетей устройством 0,004 м/сек;
Рабочий ход передаточной тележки в моечную камеру:
-на участке промежуточной и предчистовой групп клетей 9000 мм;
- на участке чистовой клети 6300 мм;
Скорость перемещения передаточной тележки 0,05м/сек;
Максимальный рабочий ход перевалочной тележки 5500 мм;
Скорость перемещения перевалочной тележки 0,03-0,054 м/сек.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПЕРЕВАЛОЧНОГО УСТРОЙСТВА
Перевалка рабочих клетей УБС производится одновременно на трёх самостоятельных участках:
- участок перевалки промежуточной группы клетей;
- участок перевалки предчистовой группы клетей;
- участок перевалки чистовой клети.
Участки перевалки промежуточной и предчистовой групп клетей отличаются друг от друга расположением универсальной и вспомогательной клети по отношению к направлению металла при прокатке ( в промежуточной группе первой стоит вспомогательная клеть, в предчистовой – универсальная ).
На участке перевалки чистовой клети обслуживается одна универсальная клеть.
Участок перевалки включает в себя:
- плитовины рабочего участка клети;
- промежуточные плитовины;
- плитовины и балки участка разборки и сборки клетей;
- эстакаду;
- устройство для перевалки клетей;
- передаточную тележку;
- выдвижные и переходные мостики.
Плитовины рабочего участка служат основанием для универсальной и вспомогательной клети в линии прокатки металла.
Промежуточные плитовины служат основанием для универсальной и вспомогательной клети при аварийной остановке устройства для перевалки клетей, между линией прокатки и передаточной тележкой. В средней плитовине предусмотрены пазы для установки в них упоров, на которые опираются переходные мостики.
Часть плитовин выполнена литыми, а часть в сварном исполнении.
Устройство для перевалки клетей служит для транспортировки универсальной и вспомогательной клетей совместно или в отдельности вдоль участка перевалки или для установки клетей в заданных положениях.
УЧАСТОК ПИЛ ГОРЯЧЕЙ РЕЗКИ
ПИЛЫ ГОРЯЧЕЙ РЕЗКИ
Механизмы и устройства участка пил горячей резки предназначены для резки полос проката на любые длины в любом диапазоне, удаления обрези с передней и концевой их части, сбора и погрузки в железнодорожные вагоны, клеймения порезанных балок и маркировки.
В состав оборудования участка входят следующие механизмы и устройства:
- две стационарные пилы № 1,2;
- четыре подвижных пилы № 3,4,5,6;
- пять трёхроликовых подвижных секций рольгангов с передвижными бортами;
- девять трёхроликовых подвижных секций рольгангов со стационарными бортами;
- три сталкивателя обрези;
- две тележки для обрези;
- скиповый подъёмник для уборки обрези;
- устройство для безупорной остановки раската;
- клеймитель;
- маркировщик;
- разводка электрокабелей и шланг с водой.
Техническая характеристика:
Пилы стационарные
Диаметр диска 2000-2200 мм;
Толщина диска 10 мм;
Окружная скорость диска 105-115 м/сек;
Скорость подачи диска на рез:
- рабочая 50-300 мм/сек;
- опытная 300-600 м/сек;
Наибольший рабочий ход диска 1820 мм;
Наибольший монтажный ход диска 2790 мм.
Пила передвижная
Параметры диска, скорости его подачи и вращения, хода соответствуют параметрам дисков стационарных пил, скорости их вращения, подачи, хода.
Скорость перемещения пилы 6/60 мм/сек;
Диаметр скатов 500 мм.
Устройство для уборки обрези
Длина обрези 80-2500 мм;
Максимальная масса обрези 600 кг;
Грузоподъёмность тележек 3000 кг;
Скорость перемещения 0,8 м/сек;
Усилие на штанге толкателей 2000 кг;
Скорость передвижения штанги 0,9 м/сек.
Скиповое устройство
Грузоподъёмность скипа 10000 кг;
Скорость перемещения скипа:
- при подъёме 0,6 м/сек;
- при опускании 0,9 м/сек;
- при подходе к крайним положениям 0,2 м/сек;
Цикл работы подъёмника наименьший 45 сек;
Число включений в час – не более 20.
Передвижные и стационарные борты
Ход борта и соответствующий ему раствор между стационарным и передвижным бортом 0-960 мм, 1180-220 мм;
Время перемещения борта на полный ход 6 сек;
Раствор стационарных бортов 1180 мм;
Накопленная ошибка при суммарном перемещении на 24750 мм – 1,72
Секция рольганга подвижная, приводная
Скорость перемещения секции 20;60мм/сек;
Диаметр скатов 500 мм;
Количество буксируемых секций рольганга 3 шт.
Секция рольганга подвижная, неприводная
Диаметр скатов 350 мм.
Устройство безупорной остановки раскатов
Ход 24750 мм;
Скорость передвижения 0,65 м/сек;
Устанавливаемые датчики:
- фотореле – 10 шт;
- анализирующий датчик – 1 шт;
- кодовый датчик – 1 шт;
Диаметр скатов устройства 350 мм;
Минимальная температура металла, регистрируемая фотореле - 600С.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Пила передвижная горячей резки
Пила маятникого типа предназначена для резки в горячем состоянии балочных профилей.
Пила состоит из следующих основных узлов:
- рамы пилы, на которой крепятся все механизмы;
- механизма передвижения пилы;
- вала с диском и приводом его вращения;
- механизма подачи диска на рез;
- маятника, на котором установлен вал с приводом вращения;
- подвижного болта;
- секции рольганга с индивидуальным приводом вращения роликов;
- кожуха диска со стопорным механизмом;
- системы гидропривода, смазки и охлаждения.
Стационарная пила горячей резки
Стационарные пилы служат для обрезки переднего и заднего концов раската и резки проб.
Стационарные пилы имеют ту же конструкцию основных рабочих узлов, что и подвижные пилы.
Стационарная пила не имеет механизма передвижения.
Стойка стационарной пилы монтируется на раме.
Разводка электрокабелей и шлангов с водой
Электрокабели и шланги с водой предназначены для подачи электропитания и охлаждающей воды к подвижным механизмам.
Система охлаждения пил предусматривает последовательно параллельное проточное охлаждение фильтрованной водой.
Устройство для уборки обрези
Устройство для уборки обрези предназначено для уборки обрези от пил и погрузки в железнодорожные вагоны. Содержит сталкиватели у пил, промежуточные тележки, наклонные пути, сталкиватель обрезков с промежуточных тележек в скип и скиповое устройство.
Устройство для безупорной остановки раската
Устройство выполнено в виде самоходной тележки, на верхней площадке которой, консольно вынесенной в сторону подвижных рольганговых секций, расположены фотореле. Они предназначены для точной остановки переднего торца полосы с учётом его фактической температуры на заданном расстоянии от диска последней из пил, участвующих в порезке из расчета, чтобы после остывания длина штанги имела отклонения, не превышающие допустимых.
КЛЕЙМОВОЧНАЯ МАШИНА
Клеймовочная машина предназначена для нанесения клейма накатыванием на стенку балки при её перемещении по рольгангу.
Техническая характеристика
Скорость транспортирования балок при клеймении до 5 м/сек;
Количество знаков 10 рабочих и 2 резервных;
Размеры знаков:
- высота 12 мм;
- ширина 7 мм;
Расстояние между знаками 30 мм;
Прижим и подъём клеймовочного диска – пневматический, давление воздуха 4-6 кг/см, максимальный рабочий ход диска 70 мм;
В машине предусмотрена настройка положений клеймовочного диска по высоте и по ширине полотна рольганга, в зависимости от размеров прокатываемого профиля.
Скорость перемещения скобы 5 мм/сек;
Скорость перемещения клеймителя 40 мм/сек;
Максимальный ход скобы 200 мм;
Максимальный ход клеймителя 1800 мм.
Клеймовочная машина устанавливается в потоке стана за участком пил горячей резки.
Клеймовочная машина выполнена двухдисковой, с нижним стационарным и верхним, нажимным диском.
РОЛЬГАНГИ
Все рольганги выполнены с цельноковаными роликами, установленными в расточках рам на двухрядных сферических подшипниках.
Рольганги выполнены в виде отдельных секций по 4 и 5 роликов, кроме рольгангов на выдаче, которые состоят из пяти двухроликовых секций. Такое решение вызвано условиями увязки его с устройством выдачи заготовок из нагревательной печи.
Ролики загрузочных и приёмных рольгангов со стороны печей, а также ролики раскатных рольгангов выполнены с внутренним охлаждением.
Все ролики снабжены плитным настилом. Часть плит настила со стороны примыкания к печам выполнена с водоохлажденными пазухами для защиты подшипниковых узлов холостых рам рольгангов от воздействия высокой температуры.
Таблица 2 – Техническая характеристика рольгангов УБС
|
Наименование рольгангов |
Бочка ролика |
Шаг роликов (мм) |
Кол-во секций в рольганге (шт.) |
Кол-во роликов в секции (шт.) |
Скорость рольганга (м/сек) |
|
|
Диаметр (мм) |
Длина (мм) |
|||||
|
Рольганги перед печами, промежуточный |
450 |
1500 |
1500 |
24 |
4 |
1,5 |
|
Рольганги перед печами, загрузочный |
550 |
1500 |
1500 |
6 |
4 |
1,5 |
|
Рольганг за печами, транспортный |
450 |
1500 |
1500 |
10 |
4 и5 |
2,5 |
|
Рольганг за печами, приёмный |
550 |
1500 |
1500 |
3 |
10 |
2,5 |
|
Рольганг концевой |
450 |
2700 |
1500 |
2 |
4 |
2,5 |
|
Рольганги раскатные клети «1300» |
450 |
2700 |
1500 |
6 |
4 |
3-6 |
|
Рабочие рольганги клети «1300» с групповым приводом |
500 |
2700 |
850, 1100 |
2 |
5 |
0-5,9 |
|
Рабочие рольганги клети «1300» с индивидуальным приводом |
500 |
2700 |
850, 1100, 1200 |
- |
10 |
0-6,5 |
|
Станинные ролики рабочего рольганга |
500 |
2800 |
- |
- |
2 |
0-6,5 |
|
Рольганги до чистовой клети |
400 |
1500 |
2000 |
- |
- |
0-8 |
|
Рольганг за чистовой клетью |
350 |
1500 |
2000 |
19 |
3 |
0-8 |
|
Рольганги участка холодильника и балкоотделки |
300-350 |
1500 |
2000 |
- |
- |
0-6 0,1-2,24 |
Рабочие рольганги обжимной клети «1300»
Каждый рольганг как перед, так и за клетью состоит из цельнокованых роликов, смонтированных на двухрядных сферических роликоподшипниках в расточках рам. Рамы соединены между собой траверсами. В крайних траверсах установлено по 6 катков, на которые упираются штанги манипулятора. Катки представляют собой цельнокованые из высоколегированной стали колёса, напрессованные на ось, на концах которой одеты двухрядные сферические роликоподшипники, установленные в глухие корпуса.
Рольганги рабочих линий промежуточной, предчистовой и чистовой групп
Рольганги предназначены для транспортирования металла во время прокатки в клетях.
Рольганги участка рабочих линий укомплектованы отдельными рольганговыми секциями, в каждой из которых по два-три ролика с индивидуальным приводом. Охлаждение роликов внутреннее с последующим свободным сливом воды под рольганг.
Рольганги на участке пил горячей резки и клеймения
Привод роликов безредукторный, от двигателя постоянного тока, регулируемый на требуемую скорость подачи проката. Ролики выполнены полыми, с обжимными цапфами, с внутренним охлаждением водой.
Ролики стационарных рольгангов перед и между стационарными пилами и у клеймовочных машин установлены на балках, соединённых между собой траверсами. Балки рольганга между стационарными пилами выполнены мостового типа и водоохлаждаемыми, так как под ними располагается скип, наполняемый горячей обрезью.
Рольганги участка холодильника и балкоотделки
Каждый ролик выполнен в виде самостоятельной машины, состоящей из сварной рамы с установленными на ней корпусами подшипниковых опор. Привод роликов, устанавливаемых в местах, где отсутствуют поперечное транспортирование проката или где транспортирование проката производится только через неприводные стороны, осуществляется от электродвигателей через эластичные резиновые муфты.
Привод роликов, устанавливаемых в местах с двухсторонней передачей проката, осуществляется от электродвигателей через карданные валы. Ролики выполнены с внутренним охлаждением из бочек проточной водой.
ХОЛОДИЛЬНИКИ
В состав технологического оборудования УБС входят три холодильника.
Холодильники №1 и №3 предназначены для охлаждения балок, поступающих по подводящему рольгангу от пил горячей резки и выдачи охлаждённой балки на отводящий рольганг в положении «лёжа».
Холодильники №2 предназначены для охлаждения балок, поступающих по подводящему рольгангу от пил горячей резки и выдачи пакета охлаждённых балок на транспортный рольганг.
Техническая характеристика:
Максимальная нагрузка на стеллаж холодильника 1 т/м;
Длина балок, транспортируемых по холодильнику 12-30 м;
Максимальная длина балок, транспортируемых одной секцией холодильника 15 м.
Шлепперы зоны загрузки, зоны разгрузки и дополнительного стеллажа
Высота подъёма балок над стеллажом 40 мм;
Полная высота подъёма тележки 80 мм;
Время подъёма и опускания дорожек 4 сек;
Максимальный вес транспортируемых балок тележками одной секции:
- зоны загрузки 5 т;
- зоны разгрузки 17 т.
Шлепперы зоны охлаждения
Высота подъёма балки над стеллажом 60 мм;
Полная высота подъёма несущих балок 100 мм;
Время подъёма и опускания несущих балок 5,5 сек;
Скорость перемещения несущей балки 0,3 м/сек;
Максимальный ход несущей балки 4000 мм;
Максимальный вес транспортируемых балок одной секцией 450 т.
Кантователь зоны загрузки
Время кантовки при весе балки:
- до 100 кг/м – 2,5 сек;
- от 100 до 300 кг/м – 5 сек.
Холодильник №3 отличается то холодильника №1 только расположением приводов трансмиссии механизмов перемещения зоны охлаждения и зоны разгрузки.
Холодильники №1 и №3 от холодильника №2 отличается своей разгрузочной частью.
Холодильники №1 и №3 в разгрузочной части имеют дополнительные стеллажи, на которых балки, поступающие из зоны охлаждения в положение «стоя», могут кантоваться в положение «лёжа» с помощью торцевого кантователя.
Каждый холодильник состоит из двух секций.
Каждый холодильник по ходу проката разбит на три зоны: зону загрузки, охлаждения, разгрузки – и включает в себя стационарный стеллаж, шлеппер зоны загрузки, кантователь для установки балок на полку, шлеппер зоны охлаждения, шлеппер зоны разгрузки.
Стационарный стеллаж холодильника выполнен в виде опертых на башмаки поперечных балок с закреплёнными на них стойками, на которые опирается несущий настил и плиты перекрытия.
Кантовка балки производится с тележек, находящихся в поднятом положении. Балка после кантовки находится в положении «стоя».
После набора пакета балок в зоне загрузки вступает в работу шлеппер зоны охлаждения.
Перемещение балок производится от зоны загрузки к зоне разгрузки шагом по 4 метра.
Остывший пакет балок, переданный в зону разгрузки, поднимается и перемещается далее шлепперами зоны разгрузки либо на транспортный рольганг, либо на дополнительный стеллаж.
РОЛИКОПРАВИЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Горизонтальная роликоправильная машина консольного типа состоит из: станины, рабочих роликов, направляющих роликов, главного привода, привода радиальной и осевой настройки, указателя раствора валков.
Станины сварной конструкции закрытого типа имеет восемь расточек с бронзовыми втулками для установки эксцентриковых втулок с валами рабочих роликов.
Рабочий ролик представляет собой кованый вал, на консольный конец которого насаживается консольная втулка со сменными бандажами. Вал установлен в конусных втулках на двух сферических роликоподшипниках. Для восприятия осевых усилий на конце вала установлены два конических роликоподшипника.
Направляющие ролики представляют собой стальной корпус, в направляющих которого ходят две каретки с вертикальными роликами. Каретки приводятся в движение приводом с червячным редуктором и винтовой передачей.
Главный привод состоит из пяти планетарных редукторов для индивидуального привода через карданные соединения 4-х нижних и одного верхнего роликов со стороны задачи.
Привод радиальной и осевой настройки совмещенный, т.е. при вращение привода одновременно происходит и осевая и радиальная настройка.
Червячный привод укреплен на консольном конце вала шестерни, которая служит для поворачивания шестерни, насаженной на эксцентриковую втулку для радиальной настройки, и шестерни, насаженной на гайку осевой настройки.
Указатель радиального раствора валков установлен наверху машины. указатель состоит из корпуса с циферблатами, стрелки которых вращаются от шестерни реечной передачи, а рейка перемещается от толкателей при вращение эксцентриковой втулки. Для выбора лифта между эксцентриковой втулкой верхнего ряда и бронзовой втулкой станины со стороны рабочих роликов эксцентриковая втулка уравновешена пружинным уравновешивающим устройством.
Техническая характеристика:
Скорость правки 0,8-2,5 м/с;
Диаметр рабочих валков:
- максимальный 1470 мм
- минимальный 1180 мм;
Шаг рабочих роликов:
- максимальный 3200 мм
- минимальный 1600 мм;
Вертикальный ход каждого ролика 120мм;
Осевой ход за один оборот эксцентриковой втулки 5,8 мм;
Осевой ход ролика, полный 60 мм;
Диаметр направляющих роликов 500 мм;
Расстояние между роликами:
- максимальное 1090 мм
- минимальное 120 мм.
Вертикальная роликоправильная машина состоит из: станины, вертикальных рабочих роликов, вертикальных роликов, главного привода, механизмов настройки вертикальных роликов подвижного ряда, привода входных роликов механизмов настройки входных роликов.
Станина сварной конструкции состоит из трёх частей, которые скрепляются болтами.
Станина имеет четыре цилиндрических расточки для установки стационарного ряда вертикальных роликов и четыре прямоугольных паза для установки подвижного ряда роликов.
Вертикальный рабочий ролик представляет собой кованый вал, на консольный верхний конец которого насаживается конусная втулка со сменными бандажами. Вал установлен в двух сферических роликоподшипниках. Для восприятия осевых усилий на нижнем конце вала установлены два конических роликоподшипника.
Главный привод состоит из 8-ми редукторов для индивидуального привода каждого ролика через карданное соединение.
Механизм настройки каждого ролика подвижного ряда представляет собой винтовой механизм с червячным редуктором.
Входной ролик состоит из стального литого корпуса. В расточках которого на бронзовых втулках установлен эксцентриковый стакан с входным роликом.
Для настройки входного ролика по высоте имеется привод с цилиндрочервячным редуктором, который крепится к корпусу входного ролика. На консольный конус конец входного ролика надевается бандаж. Вращение входного ролика осуществляется отдельным приводом через карданную передачу.
Техническая характеристика:
Скорость правки 0,8-2,5 м/с;
Диаметр рабочих валков:
- максимальный 1200 мм
- минимальный 1150 мм;
Шаг рабочих роликов:
- максимальный 4000 мм
- минимальный 2000 мм;
Осевая регулировка рабочих роликов 500 мм;
Радиальная регулировка 60 мм.
1.2 Сортамент ЦПШБ
СОРТАМЕНТ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ ЦПШБ
|
Наименование продуции |
Шифр профиля, мм |
Нормативный документ на профиль |
|
Двутавр с параллельными гранями полок |
20Б – 60Б 20Ш – 50Ш 20К – 40К |
СТО 20-93 (СТО АСЧМ 20-93) |
|
40У |
P 40-93 (JISG 3192) |
|
|
20Ш-У |
||
|
Двутавр с параллельными гранями полок нестандартных размеров |
Размеры по ASTM A6, JIS G 3192, BS 4 |
Размерная спецификация Р 40 – 94 |
|
Двутавр с уклоном внутренних полок |
24М, 30М, 36М, 45М |
ГОСТ 19425-74 |
|
60 |
ГОСТ 2239-89 |
|
|
Шпунт |
Л5-У |
ТУ-192-147-93 |
|
Квадратная заготовка |
100, 120, 125, 130, 150, 160 |
ТУ14-1-5237-93 |
|
Круглый прокат |
120, 130, 140, 150 |
ГОСТ 2590-88 |
|
Заготовка трубная |
ОСТ 14-21-77 |
|
|
Заготовка шаровая |
120 |
ТУ 14-2-133-74 |
|
Толстолистовой прокат |
Толщина от 14 мм и выше, ширина 700 мм |
Размерная спецификация Р 45 – 97 |
Таблица 3 Сортамент готовой продукции ЦПШБ.
Примечание:
Б – балочный;
Ш – широкополочный;
К – колонный;
ASTM – стандарт США;
JIS – стандарт Японии;
BS – стандарт Великобритании.
1.3 Технологический процесс производства при прокатки профиля 25Б
Исходным продуктом проката для балки 25Б на данный момент является литая заготовка, которая поступает с МНЛЗ 1,2,3.
Заготовки кранами укладываются на загрузочные стеллажи, с которых передаются на рольганги и транспортируются к трём нагревательным печам с шагающим подом. Заготовка длиной от 4,66 до 5,36 м садятся в печь в два ряда. Заготовка нагревается в методической печи с шагающими балками. В цехе три печи. Каждая печь пяти-зонная : одна методическая , две сварочных, одна томильная и зона выдачи. У печи сводовое отопление, отапливается смешенным природнодоменым газом. Эта печь с торцевой задачей и выдачей. Нагрев происходит в среднем от 3 до 6,5 часов, в зависимости от сечения заготовки и марки стали. Недогретые или не докатанные заготовки по рольгангу возвращаются на возврат. Заготовки нагретые до t = 12500 С в методических печах подаются по рольгангу на обжимную клеть «1300».
Прокатка на обжимной клети производится согласно утверждённым схемам прокатки и режимам обжатий для каждого профиля за 5-15 пропусков, с t0 окончания прокатки не ниже 11500С. В целях выполнения заданного профиля и исключение подрезов, закатов и других дефектов, получаемых в следствии несоответствии размеров заготовки, увеличении ширины калибров при расточке или выработке валков, разрешается отступление от схемы обжатий и увеличение количества пропусков. Темп прокатки на стане «1300» устанавливается в зависимости от темпа прокатки на универсальных группах клетей.
Дальнейшая прокатка полосы производится за 8-12 пропусков в двух реверсивных универсально-балочных группах клетей и за один пропуск в нереверсивной чистовой универсальной клети. При аварийной ситуации на одной из групп клетей допускается прокатка на оставшейся группе с использованием аварийной схемы обжатий за 5-9 пропусков. Прокатка в универсальных группах ведётся с обеспечением одинаковых линейных скоростей вращения валков универсальной и вспомогательных клетей, которые регулируются и контролируются автоматически. Температура конца прокатки на ГУК3 должна быть 800-9000С.
Окончательно прокатанные в чистовой клети полосы подаются рольгангами на участок пил горячей резки, порезка полос которых производится на длины по заказу. Диапазон длин, отрезаемых на пилах горячей резки от 6 до 30 м. На участке установлено 7 пил и одна в потоке, между обжимной клетью и первой группой, для порезки в случаи аварии или получения недоката.
Предельные отклонения по длине профилей не должны превышать:
+30мм –при длине до 12 м.
+50мм –при длине свыше 12 м.
Размеры обрези переднего и заднего концов должны гарантировать полное удаление участков полосы с невыполненными фланцами. Все балки до №40 (кроме 40К) должны иметь габаритную обрезь 1,5 м. Обрезь от пил №1 и 2 подаются сталкивателем в промежуточные тележки, установленные на наклонных рельсовых путях, а затем в скиповый подъёмник, который транспортирует обрезь в вагоны.
После резки на пилах весь прокатываемый металл клеймится с помощью клеймовочных машин, которые расположены перед холодильником.
Клеймение производится накаткой клеймовочных знаков по шейке двутавровых профилей по всей длине раската.
После резки на пилах, клеймения и маркировки штанги рольгангами в соответствии с заданной программой раскладки подаются к соответствующим секциям холодильников.
Далее балки по двум потокам направляются на операцию правки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на роликоправильных машинах.
После правки балки проходят инспекторский осмотр в потоке и в зависимости от результатов контроля, либо выдаются по стеллажам прямо на склад, либо поступают на участки балкоотделки, где проходят по необходимости доправку на горизонтальных прессах, вырезку дефектных мест, дополнительную разрезку на заказные мерные длины, зачистку и повторный контроль на инспекторских стеллажах.
Готовый прокат с концевых участков стеллажей на складе убирается магнитными кранами, складируется или грузится непосредственно в вагоны.
1,4 Методика расчета калибровки валков обжимной клети «1300» при прокатке двутавровой балки по методу Б.П. Бахтинова
Расчет калибровки балочных калибров ведется против хода прокатки по схеме:
1.4.1 Определяем горячие размеры профиля
Высота балки (соответствует ширине калибра)
(1)
Ширина полки (соответствует высоте калибра)
(2)
Толщина стенки (шейки)
(3)
Средняя толщина полки
(4)
1.4.2 Определяем недостающие размеры и площадь профиля без учета радиусов закруглений:
Высота фланцев
(5)
Толщина фланцев у основания
(6)
Толщина фланцев на конце
, (7)
где - уклон внутренних граней фланцев.
При прокатке балок в прямых калибрах
Площадь поперечного сечения профиля
, (8)
где - площадь шейки, мм2
- площадь каждого фланца, мм2
(9)
(10)
1.4.3 Определяем общий коэффициент деформации в балочных калибрах
, (11)
где - толщина открытого или закрытого фланца у основания в чистовом калибре;
- высота разрезного калибра;
- высота чистового калибра;
- ширина разрезного калибра.
Отношение зависит от количества профильных калибров, диаметра рабочих валков стана и берется в пределах 1,6 – 1,8.
Ширина разрезного калибра определяется по формуле:
, (12)
где - ширина чистового калибра;
- число фасонных калибров без разрезного.
Общее число фасонных калибров принимается с учетом практических данных, либо определяется по эмпирической зависимости
,
где - номер профиля балки.
1.4.4 На основании практических данных намечаем частные коэффициенты деформации по пропускам с таким расчетом, чтобы
(13)
1.4.5 Определяем размеры балочных калибров
1 калибр (чистовой)
Размеры калибра соответствуют горячим размерам профиля.
2 калибр
Расчет второго калибра ведем с учетом коэффициента деформации в первом (против хода прокатки) пропуске - .
Для удобства расчета искомые размеры следует обозначать буквами со штрихом, а известные размеры предыдущих калибров – буквами без штриха.
Толщина шейки:
(14)
Ширина шейки
, (15)
где: – ширина шейки в предыдущем калибре;
- уширение в предыдущем калибре
(16)
где - порядковый номер калибра, в котором определяется уширение.
Высота открытого фланца
(17)
Где - катающий диаметр у шейки в предыдущем калибре, определяется с учетом допустимой переточки валков.
(18)
Высота закрытого фланца
(19)
Коэффициент высотной деформации в закрытом фланце предыдущего калибра
(20)
Коэффициент боковой деформации в закрытом фланце предыдущего калибра:
(21)
Аналогично определяются коэффициенты высотной и боковой деформации в открытом фланце предыдущего калибра
(22)
(23)
Толщина фланцев у основания
(24)
(25)
Толщина фланцев на конце
(26)
(27)
Радиусы закруглений у основания фланцев:
(28)
(29)
где - величина постоянная на протяжении всей калибровки заданного профиля и определяется по формуле:
, (30)
где и - соответствующие размеры готового профиля, определяемые по ГОСТу.
Радиусы закруглений в глубине вреза закрытых фланцев:
, (31)
где - величина постоянная и определяется по формуле:
, (32)
где и - соответствующие размеры готового профиля, определяемые по ГОСТу.
Радиусы закруглений в глубине вреза открытых фланцев не рассчитываются (принимаются конструктивно).
Площадь калибра
, (33)
где (34)
(35)
(36)
Аналогично рассчитываем остальные профильные калибры, включая разрезной. Если в получившемся разрезном калибре сумма толщины фланцев у основания открытых или закрытых ручьев окажется приблизительно равной ширине разрезного калибра ( или ), то распределение коэффициентов деформации по пропускам произведено верно.
При необходима корректировка калибровки за счет некоторого сокращения коэффициентов деформации в предыдущих профильных калибрах.
Если же величина или значительно меньше , то калибровку корректируют за счет увеличения коэффициентов деформации в профильных калибрах, предшествующих разрезному. Сказанное выше приемлемо для балок до №24.
1.4.6 Определяем размеры прямоугольного раската, задаваемого в разрезной калибр.
Ширина раската:
мм. (37)
Высота раската определяется по методу М.С. Мутьева:
, (38)
где - высота разрезного калибра;
- площадь разрезного калибра;
и высота и ширина раската, задаваемого в разрезной калибр.
Ориентировочно высота раската может быть определена по формуле:
, (39)
где - высота первого калибра (ширина полки балки)
1.4.7 Методика расчета калибровки валков для универсальной и вспомогательной клетей
Линейная константа обжатия
(40)
где: - суммарное обжатие по толщине стенки, мм;
-суммарное обжатие по толщине фланца, мм
Задавшись обжатием по стенке , определяем обжатие по фланцам
(41)
Основные размеры профиля перед проходом
Толщина стенки
(42)
Толщина полки
(43)
Ширина полки перед проходом в чистовой клети
, (44)
где - уширение фланцев при обжатии в ВК перед проходом в предчистовой и чистовой группах
- в направлении ВК-ГУК
(45)
- в направлении ГУК-ВК
(46)
Ширина раската
(47)
Площадь поперечного сечения
(48)
1.5 Расчет калибровки валков при прокатки двутавровой балки 25Б1
1.5.1 Пример расчета калибровки валков для прокатки двутавровой балки в универсальной и вспомогательной клетях
Задание: Спроектировать калибры для прокатки двутавровой балки 25Б1 в условиях цеха прокатки широкополочных балок ОАО НТМК.
Холодные размеры двутавровой балки 25Б1: h=248 мм; b=124 мм; d=5мм; t=8мм; F=25,7мм2.
Расчет:
Определение основных размеров профиля валков
Чистовая универсальная клеть
Расчет ведется против хода прокатки.
Толщина стенки в горячем состоянии
где:– коэффициент линейного расширения, принимается = 1.01
Толщина фланца в горячем состоянии
Ширина полки в горячем состоянии
Ширина фланцев в горячем состоянии
Ширина стенки в горячем состоянии равна ширине горизонтальных валков
где: S – плюсовой допуск на высоту двутавра
Ширина раската в горячем состоянии равна высоте профиля
Угол фланцев в промежуточной клети (универсальной рекомендуется 6-8%), α=8%
Ширина горизонтальных валков предчистовой клети определяется исходя из условий тугого захода предчистового профиля в валки чистовой клети, т.к. в противном случае возможно получение складок на стенке профиля или его несимметричности.
,
где – ширина горизонтальных валков предыдущей клети
Уменьшение ширины горизонтальных валков предчистовой клети для двутавров с наклонными размерами.
до260мм - 2,5 мм
300/400мм - 3мм
500/600мм - 3,5мм
Вспомогательная клеть
Угол наклона фланцев ВК равен углу наклона фланцев в универсальной клети.
Ширина валков ВК равна ширине валков ГУК
где h – глубина калибра по ребордам
,
где: – минимальная ширина фланцев на готовом профиле в горячем состоянии;
- зазор между стенкой профиля и валков после последнего прохода, принимается в пределах от 3 до 10 мм, в зависимости от размеров профиля для двутавров с номинальной шириной полки:
до 155мм – 3мм
от 180 до 200 мм – 4 мм
250мм – 5мм
- плюсовой допуск на ширину фланца
Черновая группа клетей
Универсальная клеть
Угол наклона фланцев в черновой клети определяется аналогично промежуточной группе, рекомендуется 9-16%. Ширина горизонтальных валков черновой универсальной клети определяется аналогично промежуточной группе.
Вспомогательная клеть
Глубина калибров по ребордам
,
где b – ширина фланцев после последнего прохода в черновой клети
Ширина валков равна ширине валков универсальной клети
Угол наклона фланцев в ВК =16%
Линейная константа обжатий
7 пропуск (чистовая клеть)
Принимаем
6 пропуск (ГУК-ВК)
Принимаем
принимаем из цеховых данных
5 пропуск (ВК-ГУК)
Принимаем
принимаем из цеховых данных
Остальные пропуски рассчитываем аналогично, результаты расчетов сводятся в таблицу 3
Рассчитываем коэффициенты вытяжки
(49)
Таблица 4 – Результаты прокатки балки 25Б1 в универсальных и вспомогательных клетях
|
№ проп. |
Направление прокатки |
Размеры профиля, мм |
Обжатия, мм |
Площадь поперечного сечения, мм2 |
|||||
|
bc |
d |
t |
b |
bр |
d |
t |
|||
|
0 |
28,0 |
49,0 |
128 |
329,3 |
19020,4 |
||||
|
1 |
ВК-ГУК |
231,3 |
21,9 |
37,1 |
125 |
305,5 |
6,1 |
11,9 |
14340,5 |
|
2 |
ГУК-ВК |
231,3 |
14,8 |
24,8 |
126 |
280,9 |
7,1 |
12,3 |
9672,8 |
|
3 |
ВК-ГУК |
231,3 |
9,9 |
16,5 |
125 |
264,3 |
4,9 |
8,3 |
6414,9 |
|
4 |
ГУК-ВК |
231,3 |
7,7 |
12,7 |
125 |
256,9 |
2,2 |
3,8 |
4968,7 |
|
5 |
ВК-ГУК |
231,3 |
6,2 |
10,2 |
124 |
251,7 |
1,5 |
2,5 |
3963,6 |
|
6 |
ГУК-ВК |
231,3 |
5,2 |
8,5 |
124 |
248,0 |
1,0 |
1,7 |
3294,1 |
|
7 |
ГУК |
231,3 |
5,0 |
8,0 |
124 |
247,3 |
0,2 |
0,8 |
3160,3 |
Рисунок 1 - Калибр ВК I
Рисунок 2 – Калибр ГУК I
Рисунок 3 – Калибр ГУК II
Рисунок 4 – Калибр ВК II
Рисунок 5 – Калибр чистовой ГУК III
1.5.2 Пример расчета калибровки валков обжимной клети «1300» при прокатке двутавровой балки 25Б1 по методу Б.П. Бахтинова
Определяем размеры профиля
Они равны горячим размерам профиля:
Высота балки В = 329мм
Ширина балки Н = 128мм
Толщина стенки d = 28мм
Средняя толщина полки t=49мм
Определяем недостающие размеры и площадь профиля без учета радиусов закруглений.
Высота фланцев
Толщина фланцев у основания
Толщина фланцев на конце
,
где уклон внутренних граней фланцев при прокатке балок в прямых калибрах =0,12
Площадь поперечного сечения профиля
,
где - площадь шейки, мм2
- площадь каждого фланца, мм2
Для расчета последующих калибров принимаем коэффициент деформации К=1,5.
1 калибр (чистовой)
Размеры калибра соответствуют горячим размерам профиля.
2 калибр
Расчет второго калибра ведем с учетом коэффициента деформации в первом (против хода прокатки) пропуске К=1,5
Толщина шейки
Ширина шейки
,
где: В – ширина шейки в предыдущем калибре;
- уширение в предыдущем калибре
Высота открытого фланца
,
где -катающий диаметр у шейки в предыдущем калибре, определяется с учетом допустимой переточки валков.
Высота закрытого фланца
Коэффициент высотной деформации в закрытом фланце предыдущего калибра
Коэффициент боковой деформации
Аналогично определяются коэффициенты высотной и боковой деформации в открытом фланце предыдущего калибра
Толщина фланцев у основания
Толщина фланцев на конце
Площадь калибра
З калибр
Расчет третьего калибра ведем с учетом коэффициента деформации во втором (против хода прокатки) пропуске К2=1,85
Ширина шейки
,
где: В – ширина шейки в предыдущем калибре;
- уширение в предыдущем калибре
Высота открытого фланца
Высота закрытого фланца
Коэффициент высотной деформации в закрытом фланце предыдущего калибра
Коэффициент боковой деформации в закрытом фланце предыдущего калибра
Аналогично определяются коэффициенты высотной и боковой деформации в открытом фланце предыдущего калибра
Толщина фланцев у основания
Толщина фланцев на конце
Площадь калибра
Таблица 5 – Схема прокатки заготовки для балки 25Б1
|
N пр |
Показ стрелки |
N калибра |
Сечение, мм |
h, мм |
∆b, мм |
|
230х315 |
|||||
|
1 |
146 |
0 |
230х306 |
9 |
|
|
2 |
60 |
I |
110х307 |
120 |
|
|
3 |
30 |
II |
60х313 |
50 |
|
|
180º |
|||||
|
4 |
9 |
III |
31х322 |
29 |
|
|
5 |
4 |
lV |
26х340 |
5 |
1.6 Проверочный расчет мощности привода обжимной клети «1300»
1.6.1 Определяем объем металла до прокатки
(50)
2.5.2 Определяем массу металла
m=V=0,338*7,8=2.63т (51)
2.5.3 Определяем длину раската в каждом пропуске
(52)
1.6.2 Определяем среднюю скорость прокатки
(53)
где nср – среднее число оборотов, об/мин
(54)
где - длина раската в каждом пропуске, м
– катающий диаметр валков, мм
(55)
1.6.3 Определяем машинное время по пропускам
(56)
1.6.4 Определяем время пауз (цеховые данные: без кантовки 1-2 с; с кантовкой до 4с)
tп1=4с
tп2=3,5с
tп3=3,3с
tп4=2с
1.6.5 Определяем контактную площадь в каждом пропуске
(57)
1.6.6 Определяем температуру по пропускам
(58)
, (59)
где - начальная температура металла;
- конечная температура металла
ºC
(60)
(61)
1.6.7 Определяем контактное давление в каждом пропуске по методу
А.И. Целикова
Определяем коэффициент трения в каждом пропуске по методу Экелунда
(62)
где К – коэффициент, зависящий от материала валков, для стальных валков К=1
Определяем промежуточный коэффициент
(63)
Определяем относительное обжатие
(64)
Определяем значение по диаграмме А.И. Целикова
; ; ; ;
Определяем предел текучести по графику
кгс/мм2; кгс/мм2; кгс/мм2; кгс/мм2
кгс/мм2
Определяем среднее удельное давление в каждом пропуске
(65)
кгс/мм2
кгс/мм2
кгс/мм2
кгс/мм2
кгс/мм2
1.6.8 Определяем усилие прокатки в каждом пропуске
(66)
1.6.9 Определяем момент прокатки в каждом пропуске
, (67)
где - коэффициент положения равнодействующей давления металла на валки,
,
,
,
,
,
1.6.10 Определяем момент трения
(68)
(69)
где - момент, направленный на преодоление добавочных сил трения в подшипниках валков;
- диаметр шейки валка, 0,8м;
- коэффициент трения в подшипниках валков, 0,02.
(70)
где - момент, направленный на преодоление добавочных сил трения в механизмах передачи;
- КПД передачи от двигателя к валкам, 0,97.
1.6.11 Определяем момент холостого хода
, (71)
где - номинальная мощность двигателя
, (72)
где N – мощность двигателя установленная на стане, 5250х2 кВт
hном – номинальная скорость вращения
1.6.12 Определяем динамический момент
, (73)
где - приведенный к валу двигателя маховой момент всех вращающихся деталей привода стана, ;
- угловое ускорение (замедление двигателя при прокатке)
1.6.13 Определяем момент двигателя в каждом пропуске
(74)
1.6.14 Определяем потребную номинальную мощность двигателя
, (75)
где Мдв.мах – максимальный момент на валу двигателя;
К – коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку двигателя;
nном – номинальные обороты двигателя (практические данные)
Вывод. разработанная калибровка приемлема, так как (Nдв.ном<Nсущ) 5189<5250х2 кВт, то есть полученное значение меньше номинальной мощности привода существующего в цехе.
1.7 Расчет годовой производительности стана по заданному профилю
1.7.1 Определяем время ритма
(76)
где - машинное время;
- время пауз;
- время передачи раската к черновой группе.
, (77)
где L – расстояние между клетями (между клетью «1300» и I группой клетей);
ℓ - длина раската, выходящего из клети;
- средняя скорость перемещения раската по рольгангу
(78)
1.7.2 Определяем часовую производительность стана
(80)
где: - масса блюма, =2,579т
- коэффициент использования оборудования стана, из цеховых данных примем
- расходный коэффициент, из цеховых данных примем =1,05
1.7.3 Определяем годовую производительность стана
(81)
где - фактическое число часов работы стана в году
(82)
где коэффициент использования времени,
- номинальное число часов работы стана в году
(83)
где и – время в сутках, отведенное на проведение капитального и планово-предупредительного ремонта, принимаем из цеховых данных ,
2. Специальная часть
2.1. Дефекты проката двутавров.
Таблица 5 - Наружные дефекты профиля готового проката
|
Вид дефекта |
Возможная причина образования дефекта |
Меры по устранению дефекта |
|
Риска-дефект в виде канавки без выступа кромок с закруглённым или плоским дном |
Неудовлетворительное состояние поверхностей валковой арматуры |
Заменить арматуру |
|
Отпечаток-углубление или выступ, расположенный по всей поверхности или на отдельных участках |
Неудовлетворительное состояние поверхности валков |
Удалить металл, наварившийся на валки, или заменить валки |
|
Прокатная плена |
Нарушение режимов нагрева или обжатий Выработка валков |
Устранить переполнение в калибрах обжимной клети Заменить валки |
|
Закат в местах сопряжения шейки и фланцев |
Выработка калибров |
Заменить валки |
|
Закат по внешней стороне полки |
Переполнение открытых калибров обжимной клети Переполнение закрытых калибров обжимной клети Прокат недогретой заготовки Некачественно удаленный ус |
Проверить размеры заготовки и соблюдать режим обжатий Проверить установку валков в осевом направлении |
|
Расслоение готового профиля- нарушение сплошности (вздутие) различной величины, расположенное внутри сечения стенки |
Невыполнение норм обрези, при порезке на ножницах |
Соблюдать установленные нормы обрези |
|
Остатки окалины- не удаленная окалина с поверхности проката |
Некачественное удаление окалины с поверхности заготовки |
Отрегулировать работу гидросбива |
|
Сквозные разрывы – разрыв металла по стенке с утончением кромок |
Нарушение синхронности скоростей прокатки на ГУК1 или ГУК2 Нарушение режимов обжатий на ГУК |
Откорректировать скорости на ГУК1, 2 Соблюдать режимы обжатий на ГУК |
|
Рванина – нарушение сплошности металла, расположенное под углом или поперёк к направлению прокатки |
Перегрев, пережог, длительное пребывание металла в печи, неравномерный нагрев металла |
Соблюдать режимы нагрева металла перед прокаткой |
|
Трещина – разрыв металла, обычно под прямым углом к поверхности |
Структурные превращения в металле , связанные с ускоренным нагревом и охлаждением Снижение пластичности из-за подстуживания металла на ГУК1, 2 |
Не допускать ускоренного нагрева и охлаждения Не допускать подстуживания металла во время прокатки |
Библиография
1. А. П. Чекмарев., М. С. Мутьев., "Калибровка прокатных валков" М.; Металлургия, 1971;
2. "Прокатное производство" П. И. Полухин, Н. М. Федосов и др.
М.; Металлургия 1982,
PAGE \* MERGEFORMAT 63