2. Выбор схемы технологического процесса производства/4/

Для получения холоднокатаного проката выбирают следующую схему технологического производства.

Подготовка металла к прокатке

|

Прокатка

|

Отжиг

|

Дрессировка

|

Склад

Подготовка металла к прокатке предназначена для снятия окалины с горячекатаной полосы на НТА. Для травления применяют растворы серной кислоты.

Прокатка осуществляется на непрерывной линии стана с целью придать полосе высокую точность размеров и качество поверхности . Прокатка проводится с натяжением полосы.

Отжиг необходим для устранения наклепа , полученного после холодной деформации , и восстановления пластических свойств металла. Температура нагрева металла 650-720 С.

После отжига тонколистовая сталь подвергается дрессировке. Это процесс отделочной холодной прокатки с очень небольшим обжатием. Дрессировку проводят на дрессироровочных станах с применением специальной смазки

( эмульсии), что позволяет снизить давление на валки .

Склад является точкой сбора готовой продукции ( рулонов) , откуда происходит ее отгрузка потребителю.

1.3 Выбор типа оборудования и его основных параметров

Для данного проекта выбран стан 2030 НЛМК. При стане размещены : склад горячекатаных рулонов, травильное отделение, участок отделки горячекатаной продукции, термическое отделение, участки отделки холоднокатаных листов. Исходной заготовкой для прокатки служит горячекатаные травленые полосы в рулонах. Сечение заготовки (1,8-6,0)×(900-2850) мм. Внутренний диаметр рулона 750 мм, наружный 1200-2850 мм, масса  45 т. Схема непрерывного стана холодной прокатки 2030 Новолипецкого Металлургического Комбината представлена на рисунке 1.

Схема непрерывного стана холодной прокатки 2030 НЛМК

Рис.1.

Схема основного технологического оборудования стана холодной прокатки 2030 НЛМК:

1. Дрессировочные станы;

2. Линия стана 2030;

3. Агрегат резки полосы;

4. Гильотинные ножницы;

5. Весы;

6. Мостовые краны;

7. Передаточная тележка;

8. Агрегаты непрерывного травления.

Перед прокаткой горячекатаные рулоны пропускают через НТА. Для травления применяют растворы серной кислоты.

Основные узлы НТА: окалиноломатель, девятироликовая правильная машина, стыкосварочная машина, дрессировочная двухвалковая клеть 1700, индукционный нагреватель, ванны каскадного травления, ванны холодной и горячей промывки, сушильное устройство, тянущие ролики с промасливающим устройством, дисковые ножницы с кромкокрошителем, промасливающая машина, сверточная машина и сталкиватель рулонов.

Непрерывный пятиклетьевой стан холодной прокатки имеет индивидуальные приводы валков от электродвигателя через комбинированный редуктор. Управление электроприводом клетей осуществляется по системе генератор-двигатель с тиристорным возбуждением. Характеристика двигателей приведена в табл.8.

Таблица 8

Характеристика головных двигателей стана

Двигатель	Место установки	N, МВт	N,об/мин (м/с)	iобщ
2МП3300-120 (2 шт.)	Клеть №1	24,1	131/392 (4,2/12,6)	1,5806
2МП6500-200 (2 шт.)	Клеть №2	24,1	171/512 (5,5/16,4)	1,5806
2МП6500-260 (2 шт.)	Клеть №3	24,1	221/663 (7,1/21,2)	1,2222
2МП6500-330 (2 шт.)	Клеть №4	24,1	203/788 (6,5/25,2)	1,0256
2МП6500-330 (2 шт.)	Клеть №5	31,0	330/788 (10,7/31,5)	0,8182

Суммарная мощность приводных двигателей клети и моталки 42 Мвт, общая мощность вспомогательных механизмов стана 810КВт.

Наибольшая скорость прокатки 31,5 м/с, заправочная скорость 1 м/с.

Все пять клетей одинаковы. Станины их – из стального литья с траверсами сечением 0,6 м², сменных планок , блоков цилиндров ,фиксаторов подушек рабочих и опорных валков, регулирующей арматуры. Масса станины 118 тонн.

Нажимное устройство гидравлическое, состоит из двух гидроцилиндров диаметром 965 мм, рабочий ход винтов 120мм, скорость перемещения 2,5 м/с, Максимальное усилие прокатки 29,4 МН.

Рабочие валки изготовлены из сталей 9Х2МФ. Твердость их бочек НSh 90~110, диаметр 615мм, длина бочки 2,03м, подшипники роликовые

Опорные валки изготовлены из сталей 75ХМ, твердость их бочек HSh 55~63, диаметр валков 1600мм, подшипники жидкостного трения.

Стан оборудован эмульсионной установкой для подачи эмульсии на валки и полосу.

Оборудование стана состоит из входной, средней, выходной частей.

В состав входной части входят:

1. Шагающая балка с центрирующим устройством;

2. Загрузочная тележка;

3. Устройство для удаления обвязочной ленты;

4. Двухголовчатый размыватель;

5. Устройства для отгибания и направления конца полосы;

6. Подающие ролики;

7. устройства для зажима и опускание ленты;

8. Направляющий стол;

9. Ножницы поперечной резки.

В состав средней части входят:

1. Опорные плиты со сборными ваннами;

2. Пять четырех валковых клетей;

3. Пресс проводки на входной стороне клетей;

4. Проводкой арматуры.

В состав выходной части входят:

1. Тянущие ролики;

2. Барабанные ножницы;

3. Отклоняющие ролики;

4. Магнитный транспортер;

5. Две моталки;

6. Сталкиватели рулонов;

7. Тележки для транспортировки рулонов;

8. Моталка участка инспекции;

9. Автоматическая обвязочная машина;

10. Весы;

11. Кантователь;

12. Шагающая балка;

13. Цепной транспортер.

Травленые рулоны со склада поплавочно устанавливают на цепной транспортер и подают к разматывателю стана. Сталкивателем рулон подается на ролики механизма поворота рулонов и разворачивается в положение, удобное для отгибания конца полосы.

Передний конец полосы тянущими роликами подается к рабочим валкам первой клети. С захватом переднего конца опускается верхняя половина проводкого стола и создается натяжение перед первой клетью. Вышедший из последней клети конец полосы заправляется на барабан моталки.

Скорость прокатки до 27,2 м/с. Скорость прокатки швов 5 м/с.

1.4 Ориентировочный расчет деформационного и скоростного режимов деформирования

Необходимо получить холоднокатаную полосу сечением: h_к = 0.55мм; b_к = 1250 мм.

Исходные данные:

1. Сечение заготовки: (1,8-6.0)(900-1850) мм;

2. Масса заготовки  45т;

3. Диаметр моталки с барабаном: D_бм = 750 мм;

4. Диаметр рабочих валков: 615 мм;

5. Длина бочки: 2030 мм;

6. Максимальная скорость прокатки: 31.5 м/с;

7. Рабочая скорость прокатки: V_р = 27.2 м/с;

8. Заправочная скорость в чистовой клети: V_з5 = 1м/с;

9. Ускорение разгона двигателя: а = 2 м/с²;

10. Замедление двигателя: b = 3м/с².

11. Скорость прокатки сварного шва 5 м/с.

Выбираем общую степень деформации:  = 70 %;

Масса исходной заготовки: G = 30 т;

Плотность стали:  = 7,85 м³/т.

Расчет деформационного и скоростного режимов деформирования.

1.Найдем толщину горячекатаного рулона, выразив ее из формулы, приведенной ниже

,

,

.

2. Найдем длину холоднокатаной полосы, которую сможем получить после прокатки исходной заготовки массой 30 т

,

,

3. Найдем общий коэффициент продольной деформации (вытяжка) при прокатке

,

где _общ – общий коэффициент продольной деформации (вытяжка) при прокатке, h₀ - высоты исходной заготовки, h_к – высота готового проката.

4. Найдем среднюю вытяжку за проход

Результаты расчета деформационного режима приведены в табл. 9.

Таблица 9

Таблица режима обжатия

№ клети	Размеры полосы
	h0	h1	l1
1	1.80	1.42	2130	1.271
2	1.42	1.12	2708	1.271
3	1.12	0.88	3442	1.271
4	0.88	0.69	4375	1.271
5	0.69	0.55	5560	1,271