Трансформация старого стана в новый
Инновационные технологии, использованные в проекте, позволяют:
увеличить производительность;
увеличить выход годного;
увеличить коэффициент использования стана;
улучшить качество геометрии продукции;
улучшить качество поверхности продукции;
снизить затраты на производство;
обеспечить стабильную и надежную работу стана;
повысить уровень автоматизации процесса прокатки.
После 2-лет различных анализов и расчетов было решено, что новый стан будет состоять из одной реверсивной черновой клети и новейшей, 3-клетьевой UFR-группы (сверх у ниверсальная реверсивная).
Сортамент продукции стана включает в себя желобчатые и специальные рельсы, опорные шпалы и другую продукцию для строительства железных дорог, а также заготовки.
Схема расположения оборудования стана после реконструкции представлена на (Слайде ). На рисунке синим цветом выделено новое оборудование.
Особенности нового стана дают VAS уникальную возможность производства с колес небольших партий, обеспечивая лидерство компании на рынке.
Рисунок 2 – Схема расположения оборудования стана после реконст-рукции:
A - Печь с шагающими балками мощностью 180т/ч;
B - Черновая клеть и вспомогательное оборудование;
C – рольганг га выходе из черновой клети;
D – сверхуниверсальная реверсивная группа UFR;
E - холодильник длиной 120 метров;
G – система автоматики и управления производственным процессом.
Основные технологические особенности нового стана
Черновая группа.
После выхода из нагревательной печи непрерывнолитой блюм подается в направлении, противоположном старому положению черновой линии. Он транспортируется к новой черновой клети через гидросбив окалины.
Новая черновая клеть станинного типа, с длиной бочки валка 1100мм, обжимает блюм до необходимого сечения максимум за 12 проходов.
Дополнительные кантователи захватывающего типа установлены на линейках.
Черновая клеть оснащена механизмами быстрой смены валков и проводок, позволяющих сократить время смены до 27 минут.
После черновой клети промежуточный подкат транспортируется к новой 3-клетьевой сверхуниверсальной реверсивной группе UFR. Особое внимание уделяется предотвращению появления царапин при транспортировке.
UFR-группа (сверхуниверсальная реверсивная группа) состоит из 3-х одинаковых клетей, которые могут работать как в универ- сальном, так и в 2-х валковом режиме, в зависимости от тре- бований калибровки.
Новая UFR-группа состоит из последнего поколения безстанинных клетей (называемых SCC – Core Concept Stands) с возможностью смены профиля всего за 27 минут, включая пробную прокатку.
Валки и проводки, а в универсальном режиме еще и подушки вертикальных валков, меняются одноврененно и полностью автоматически без вмешательства человека.
SСС (Stand Core Concept) – сверхмощные клети, раз- работанные с технологией обрезки кромок (Слайд ).
Рисунок 3 – Сверхуниверсальная реверсивная UFR-группа
Наиболее важные особенности новых клетей (Слайд ):
высокая жесткость клетей;
полная гидравлическая настройка под нагрузкой;
система автоматического контроля;
возможность работы как в универсальном, так и в 2-х вал- ковом режиме;
полностью автоматическая система смены валков и проводок, позволяющая сократить до минимума остановки стана при смене;
разные оси подушек при универсальном/2-х валковом режиме, обеспечивающие малую упругую деформацию клети;
автоматически настраиваемые проводки для одновременного перемещения раската, позволяющие очень точно за- дать раскат в клеть при реверсивной прокатке;
стандартные детали 3-х клетей снижают расходы на запасные части;
все клети сдвигаемы и, как следствие, раскат всегда находится на середине рольганга (концепция постоянной ли- нии прокатки);
специальная конструкция клети позволяет осушествить смену половины клети за 1 час, сокращая при этом время простоя в случае каких-либо неисправностей.
Эти клети, представляющие последнее поколение без- станинных клетей, проданы по всему миру в количестве 5700 штук. Они обеспечивают высочайшую точность размеров по всей длине раската. Все 3 привода сверхуниверсальной реверсивной группы также стандартны.
До и после сверхуниверсальной реверсивной группы установлены параллельные подъемные рольганги, которые подстраиваются под уменьшающуюся высоту раската во время реверсивной прокатки, что позволяет всегда сохранять параллелизм и центровку раската относительно калибра.
Коллекторы гидросбивов окалины, размещенные до и после клети, удаляют вторичную окалину перед проходом, обеспечивая тем самым высочайшее качество поверхности готовой продукции.
Участок подготовки валков и проводов.
Особое внимание было уделено быстрой подготовке новых валков и проводок в отдельном пролете стана. Перед по- паданием в этот пролет использованные комплекты проходили через моющую машину, чтобы удалить окалину.
Каждая клеть имеет определенную зону для подготовки валков и проводок, куда использованные детали поступают в специальном контейнере. Далее в контейнер ставятся новые уже подготовленные валки и проводки. Время под- готовки сведено к минимуму, что позволяет «Voest-Alpine Schienen» быстро реагировать на изменения рынка.
Преимущества новой схемы прокатки.
Для производства рельсов сейчас применяется универсальный режим прокатки. Это, в комбинации с клетями SСС, обеспечивает следующие преимущества:
превосходная точность размеров;
снижение трения между рельсом и валком, и как следствие – улучшение качества поверхности и увеличение срока службы валков;
симметричная схема деформации рельса;
минимизация внутренних напряжений.
На рисунке 4 показана схема прокатки одного из типов рельса (Слайде ).
Рисунок 4 – Новыя схема прокатки рельса в UFR-группе
Система автоматики
Современная система автоматики 1 и 2 уровней отвечает за оборудование и контролирует процесс прокатки (рисунок 5):
секвентальный контроль перемещения механизмов;
отслеживание положения раската;
контроль натяжений;
замкнутая система управления функциями;
функции расчета настроек (например, автоматический контроль зазоров);
регистрация параметров процесса.
РLС и микропроцессорная система контролируют оборудование в зоне реверсивной клети.
Рисунок 5 – Структура системы автоматики UFR-группы
При этом, 1-й уровень отвечает за приводы, обеспечивая их динамическую работу. Рабочие настройки берутся либо из таблицы, либо из 2-го уровня.
В тоже время, 2-й уровень рассчитывает режим прокатки с помощью сохраненных данных и расчетных программ, а также отправляет эту информацию на 1-й уровень. Модель работает используя как режим «от прохода до прохода», так и режим «от рас- ката до раската». Кроме того, она может работать в режиме «off line», чтобы показать результаты работы.
1-й и 2-й уровни полностью контролируют автоматику стана, включая ключевые функции гидравлического конт- роля зазора, систему контроля профиля, расчет режимов про- катки и адаптацию.