Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО “Магнитогорский государственный технический

университет им. Г.И. Носова”

Р.Н. Савельева

Проектирование прокатных цехов

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Магнитогорск 2012

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина "Технологические линии и комплексы металлургических цехов" является одной из важнейших дисциплин для студентов направления 151000.62 "Технологические машины и оборудование". Основными задачами изучения этой дисциплины являются: освоение приемов и методов проектирования производственных систем, выбора технологии и оборудования, определение его параметров, обоснование потребности в ресурсах всех видов.

Опыт преподавания дисциплины "ТЛ и КМЦ" показал, что наибольшие трудности у студентов-механиков возникают при выполнении контрольных заданий, лабораторных и курсовых работ по проектированию прокатных цехов. Это связано с тем, что технологические линии по производству металлопроката включают большое количество машин и механизмов, так как получение высококачественной стали достигается не только собственно прокаткой, но и целым рядом других операций (нагрев, охлаждение, правка, резка, смотка, очистка от окалины и т.д.). Поэтому прокатные цеха представляют собой комплекс участков со специальным оборудованием, выполняющим один из технологических переделов, каждый из которых является звеном в общей цепи технологического процесса производства металлопроката.

Известные в настоящее время учебники по проектированию прокатных цехов [1,2,3] написаны для студентов специальности "Обработка металлов давлением". Студенты-механики изучают технологические дисциплины в очень небольшом объеме, и работа с этими учебниками вызывает у них вполне понятные затруднения. Чтобы ликвидировать возникший методический пробел, нами написано предлагаемое учебное пособие. В этой разработке приведены данные по проектированию линий производства сортовой стали, толстого листа на реверсивных станах, горячекатаной листовой стали на непрерывном стане, сортовых гнутых профилей и холоднокатаной листовой стали. Для каждого случая кратко, но в тоже время достаточно полно описана схема производства и характеристика технологических операций. Особое внимание уделено определению энергосиловых параметров горячей и холодной прокатки, так как в дипломных проектах студенты-механики в обязательном порядке рассчитывают мощность привода и оценивают прочность и долговечность деталей прокатного оборудования.

1. Общая характеристика прокатного производства

1.1. Сортамент прокатных изделий

Прокатка позволяет получать заготовки для последующей обработки давлением (ковкой, штамповкой, волочением) или резанием, а также готовые изделия, называем прокатом. Выпускаемый прокат имеет определенную форму поперечного сечения (профиль) и размеры и называется сортаментом прокатных изделий. Прокатные изделия стандартизированы. Промышленный сортамент сталей подразделяется на листовой, сортовой и специальный.

Листовой прокат бывает толстолистовым (толщиной более 4мм) и тонколистовым (толщиной до 4 мм).

Сортовой прокат бывает простого и фасонного профиля. К простому прокату относится сталь квадратная, круглая, прямоугольная, треугольная, овальная, полукруглая, ромбовидная. К сортовому прокату фасонного (сложного) профиля относятся неравнобокие и равнобокие уголки, швеллеры, двутавровые и тавровые балки, рельсы, зетовая сталь.

Прокаткой получают сварные (шовные) и более прочные бесшовные (цельнотянутые) трубы. Эти виды изделий имеют свои особенности и различия – трубы круглые, фасонные и трубы переменного сечения, а также тонкостенные, особо тонкостенные, прецизионные.

К специальным видам прокатной продукции относят шары, колеса, гнутые и периодические профили.

В зависимости от вида и размера проката осуществляют горячую или холодную прокатку изделий. Горячей прокаткой получают весь прокат сортовой группы, а также лист толщиной более 1,2 мм. Холодной прокаткой получают тонкий лист, жесть, тонкую и тончайшую ленту. К области холодной деформации металла относится также производство гнутых профилей, получаемых холодной гибкой листового проката.