Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
« Магнитогорский государственный технический университет имени Г.И. Носова»
Кафедра технологий обработки материалов
Курсовой проект
По дисциплине: «Основы технологии процессов ОМД»
На тему: «Разработка режима прокатки на толстолистовом стане 5000 ОАО «ММК» »
Исполнитель: Батехин А.В. студент 4 курса, группа ТОБ-12
Руководитель: Песин А.М. профессор, д.т.н.
Работа допущена к защите «__»______20__г.___________.
(подпись)
Работа защищена «__»______20__г. с оценкой __________. _________.
(оценка) (подпись)
Магнитогорск, 2016
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
« Магнитогорский государственный технический университет имени Г.И. Носова»
Кафедра технологий обработки материалов
Задание на курсовой проект
Тема: «Разработка режима прокатки на ТЛС 5000 ОАО «ММК» »
Студенту: Батехину А.В.
Разработать
режим контролируемой прокатки на ТЛС
5000 листа 17
2400
16000
мм из стали класса прочности X70.
Срок сдачи: «__»_______20__г.
Руководитель: __________________/____________________
(подпись) (расшифровка подписи)
Задание получил: ________________/ ___________________
(подпись) (расшифровка подписи)
Магнитогорск, 2016
Оглавление
1. Современное производство листов для труб большого диаметра 3
2. Основное оборудование цеха, его характеристика и расположение 4
3. Технологический процесс производства заданного профиля 12
3.1. Выбор сляба 12
3.2. Подготовка заготовки к прокатке 15
3.3. Прокатка на стане 16
3.3.1. Разработка режима обжатий 16
3.3.2. Режим обжатий и размеры раската 19
3.3.3. Скоростной режим прокатки 27
4.4.4. Выбор температурного режима 31
4.4.5. Температурные и энергосиловые параметры прокатки 33
4.5.6. Производительность стана при производстве данного профиля 33
4.6. Отделка прокатанного профиля 34
4.6.1. Правка горячая 34
4.6.2. Охлаждение на воздухе 34
4.6.3. Осмотр раскатов на инспекционном столе 34
4.6.4. Ультразвуковой контроль (УЗК) внутренних дефектов 35
4.6.5. Обрезка переднего и заднего концов раската 35
4.6.6. Обрезка боковых кромок раската 35
4.6.7. Порезка раскатов на мерные длины 35
4.6.8. Отбор проб для определения механических и технологических свойств 35
4.6.9. Маркировка листов 35
4.6.10. Правка листов на роликоправильной машине холодной правки 35
4.6.11. Окончательная приемка, складирование и отгрузка готовой продукции 35
Список литературы 35
Современное производство листов для труб большого диаметра
Основное оборудование цеха, его характеристика и расположение
В состав основного технологического оборудования стана 5000 входят:
- 2 нагревательные печи с шагающими балками;
- окалиноломатель;
- четырехвалковая реверсивная чистовая клеть;
- вертикальная обжимная клеть;
- машина горячей правки;
- система охлаждения листа;
- холодильники;
- кантователь и участок инспекции;
- установка ультразвукового контроля;
- концевые ножницы;
- кромкообрезные ножницы и ножницы продольной резки;
- делительные ножницы катящегося реза;
- маркировочные машины.
Схема расположения основного технологического оборудования представлена на рисунке 3.
Технические характеристики технологического оборудования представлены в таблицах 1 – 7.
Таблица 1.
Характеристики 4-х валковой прокатной клети
Наимменование агрегата |
Наименование характеристики |
Значение или описание |
1 |
2 |
3 |
Прокатные валки |
Диаметр рабочих валков Длина рабочих валков |
1210 - 1110 мм 5300 мм |
Диаметр опорных валков Длина опорных валков |
2300 - 2100 мм 4950 мм |
|
Подшипники рабочих валков |
4-рядные конические радиальные роликовые |
|
2-рядные осевые подшипники |
||
Подшипники опорныех валков |
ПЖТ МОРГОЙЛ |
|
Скорость рабочих валков при макс. диаметре валка |
(0-3,17) / 7,30 м/с |
|
Максимально допустимое усилие прокатки Максимальное усилие на цилиндрах HGC при давлении 300 бар со стороны поршня, 30 бар со стороны штока |
120 МН
более 140 МН |
|
Главный привод |
Тип |
спаренный |
Мощность главного привода |
2×12 МВт |
|
Частота вращения вала двигателя |
(0 - 60) / 115 об/мин |
|
Номинальный крутящий момент |
2×1,91 МН·м |
|
Максимальный крутящий момент при прокатке |
2×3,82 МН·м (200 % от номин.) |
|
Максимальный крутящий момент перегрузки (двигатель) |
2×4,23 МН·м (225 % от номин.) |
|
Крутящий момент при отключении двигателя |
2×5,25 МН·м (275 % от номин.) |
|
Гидронажимное устройство |
Место установки |
внизу |
Диаметр поршня Ход |
1750/1600 мм 95 мм (действ. 85 мм) |
|
Максимальное давление в гидросистеме |
29 МПа |
|
Механическое нажимное устройство |
Раствор между рабочими валками (новые валки) |
320 мм |
Станина |
Высота подъема |
520 мм |
Скорость |
0 – 50 мм/с |
|
Мощность привода Частота вращения привода |
2×560 кВт 800 об/мин |
|
Нажимной винт: - диаметр - шаг |
950 мм, 60 мм |
|
Основные размеры станин |
15,65×6,10×2,30 м |
|
Шпиндель |
Высота линии прокатки |
+ 800 мм |
Размер просвета для свободного прохода через клеть |
5380 мм |
|
Масса станины |
547 т |
|
Расстояние между осями станин |
7 м |
|
Размеры сечения стоек станины |
950×1100 мм |
|
Тип |
выдвижной |
Таблица 2.
Характеристики вертикальной обжимной клети
Наимменование агрегата |
Наименование технической характеристики |
Значение |
Вертикальная обжимная клеть |
Диаметр роликов: максимальный минимальный |
1000 мм 900 мм |
Длина бочки валка: |
600 мм |
|
Максимальное усилие прокатки |
5 МН |
|
Скорость прокатки при максимальном диаметре валка |
(0 - 2,19) / 7,3 м/с |
|
Мощность главного привода |
2×1,25 МВт |
|
Частота вращения привода |
(0 – 230) / 800 об/мин |
|
Передаточное число |
5,5 |
|
Раствор валков |
1350 – 5000 мм |
|
Расстояние от оси до 4-валковой клети |
4,8 м |
|
Максимальное обжатие по ширине (при температуре более 1100 °C) при толщине раската 250 мм |
до 50 мм |
|
Высота прохода над уровнем рольганга |
0,6 м |
Таблица 3.
Технические характеристики роликоправильной машины горячей правки
Наименование агрегата |
Наименование технической характеристики |
Значение или описание |
1 |
2 |
3 |
Роликоправильная машина горячей правки |
Тип: |
HPL 360/380x5,200/9 |
Количествово приводных правильных роликов |
9 |
|
Количество верхних правильных роликов с опорой |
4 |
|
Количество опорных роликов |
4 x 6 = 24 |
|
Количество нижних правильных роликов с опорой |
5 |
|
Количество опорных роликов |
3 x 6 + 2 x 3 = 24 |
|
Правильные ролики: |
|
|
– диаметр |
360 мм |
|
– длина бочки |
5,2 м |
|
Диаметр опорных роликов |
360 мм |
|
Шаг правильных роликов |
380 мм |
|
Станинные ролики: |
|
|
– диаметр |
450 мм |
|
– длина бочки |
4,4 м |
|
– количество |
4 |
|
Расстояние между верхними и нижними правильными роликами |
450 мм |
|
Расстояние между станинами |
5,2 м |
|
Усилие правки |
40 МН |
|
Усилие при отключении |
44 МН |
|
Скорость правки |
(0 – 1) / 2,5 м/с |
Таблица 4.
Технические характеристики роликоправильной машины холодной правки
Наименование агрегата |
Наименование технической характеристики |
Значение |
Роликоправильная машина холодной правки |
Тип |
CPL 220/240*5100/9–5 E |
Количество правильных роликов с приводами |
9 |
|
Количество опорных верхних роликов |
4 |
|
Количество опорных нижних роликов |
5 |
|
Правильные ролики: |
|
|
– диаметр |
220 мм |
|
– длина бочки |
5,1 м |
|
– диаметр изношенного ролика |
208 мм |
|
Опорные ролики: |
|
|
– диаметр |
220 мм |
|
– длина бочки |
120 мм |
|
Шаг правильных роликов |
240 мм |
|
Количество опорных роликов |
252 |
|
Станинные ролики (с приводом от двигателя): |
|
|
– диаметр |
400 мм |
|
– длина бочки |
4,3 мм |
|
– количество на входной стороне – количество на выходной стороне |
1 1 |
|
Прижимной ролик: – количество на входной стороне – диаметр – длина бочки |
1 300 мм 4,5 м |
|
Зазор между верхним и нижним правильными роликами |
200 мм |
|
Зазор между корпусами |
5,1 мм |
|
Максимальное правильное усилие |
35 МН |
|
Скорость правки |
(0 – 30) / 60 м/мин |
|
Главный привод: – мощность – частота вращения |
9×180 кВт 750 / 1500 мин–1 |
|
Максимальное расстояние движения кассет |
8,5 м |
Таблица 5.
Техническая характеристика обрезных ножниц
Наимменование агрегата |
Наименование технической характеристики |
Значение или описание |
Обрезные ножницы |
Тип: |
резание качением |
Максимальное усилие резания |
16 МН |
|
Перекрытие ножей |
5 – 6 мм |
|
Зазор между ножами |
0,5 – 7 мм |
|
Длина ножа |
5,2 м |
|
Ширина ножа |
100 мм |
|
Высота ножа: – верхнего – нижнего |
180 мм 150 мм |
|
Радиус ножа |
80 м |
|
Твердость HRC ножа |
52 +2 |
|
Угол резания при толщине листа 40 мм |
2 |
|
Максимальное раскрытие ножей |
255 мм |
|
Максимальное раскрытие прижимного устройства |
180 мм |
|
Усилие прижима на одном прижимном устройстве |
275 кН |
|
Количество прижимных башмаков |
3 |
|
Максимальная длина обрези. |
450 мм |
|
Минимальная длина обрези: – при толщине листа s ≤20 мм – при толщине листа s >20 мм |
20 мм s |
|
Количество режущих кромок: |
|
|
– верхний нож |
2 |
|
– нижний нож |
4 |
|
Неподвижная сторона |
Правая сторона |
|
Входной валок с прорезями: – диаметр – длина |
400 мм 5 м |
|
Частота хода ножа: |
|
|
– при непрерывной работе |
18 мин–1 |
|
– при периодической работе |
13 мин–1 |
|
Время одного реза (периодич.), включая время прижима |
6,5 с |
|
Мощность главного привода Частота вращения главного привода |
2×600 кВт, 750 мин–1 |
Таблица 6.
Техническая характеристика кромкообрезных двусторонних ножниц резки качением
Наимменование агрегата |
Наименование технической характеристики |
Значение или описание |
1 |
2 |
3 |
Сдвоенные кромкообрезные ножницы |
Тип |
Рез качением |
Закрепленная сторона |
движение материала с правой стороны |
|
Максимальное усилие резания: |
|
|
– при обрезке кромок |
6,5 МН |
|
– при измельчении скрапа |
3 МН |
|
Ширина обрези с одной стороны: – при толщине листа s ≤20 мм – при толщине листа s >20 мм |
20 – 150 мм s – 150 мм |
|
Длина скрапа при обрезке боковых кромок |
1,3 – 2,2 м |
|
Минимальная длина листа при автоматической работе |
6,5 м |
|
Минимальная длина листа при ручном управлении |
6,0 м |
|
Продвижение листа за один ход резки: при толщине s 40 мм при толщине s > 40 мм |
1,30 м 1,05 м |
|
Максимальное раскрытие ножей |
100 мм |
|
Максимальный вертикальный зазор |
100 мм |
|
Угол резания при толщине листа 40 мм |
5,5 |
|
Радиус верхнего кромкообрезного ножа |
9,5 м |
|
Длина кромкообрезных ножей |
2,08 м |
|
Ширина ножа |
100 мм |
|
Высота ножа: – верхнего – нижнего |
170 мм 160 мм |
|
Твердость HRC ножа |
52 +2 |
|
Длина хода |
3,45 м (1,50 – 4,95 м) |
|
Скорость хода |
100 мм/с |
|
Зазор между ножами |
0,5 – 4,5 мм |
|
Кромкообрезные двусторонние ножницы резки качением |
Перекрытие ножей |
4 мм |
Отвод ножей |
1,4 мм |
|
Количество режущих кромок: |
|
|
– верхний кромкообрезной нож |
2 |
|
– нижний кромкообрезной нож |
4 |
|
– верхний скрапной нож |
2 |
|
– нижний скрапной нож |
4 |
|
Частота реза при непрерывной работе для всего диапазона толщин |
16 – 30 мин–1 |
|
Мощность главного привода Частота вращения главного привода |
4×350 кВт 1000 мин–1 |
Таблица 7.
Техническая характеристика ножниц продольной резки
Наимменование агрегата |
Наименование технической характеристики |
Значение или описание |
1 |
2 |
3 |
Ножницы продольной резки
|
Тип резания |
Резание качением |
Закрепленная сторона |
С правой стороны по движению материала |
|
Максимальное усилие резки |
11 МН |
|
Ширина листа при симметричном продольном резе |
900 – 2400 мм |
|
Общая ширина листа при асимметричном продольном резе: |
|
|
|
4100 мм |
|
|
4800 мм |
|
Минимальная длина листа при автоматической работе |
6,5 м |
|
Минимальная длина листа при работе с ручным управлением |
6,0 м |
|
Перемещение листа за один рез: – при толщине s 40 мм – при толщине s > 40 мм |
1,30 м 1,05 м |
|
Максимальное раскрытие ножей |
100 мм |
|
Минимальная длина листа: – при автоматической работе |
6,5 м |
|
– при работе с ручным управлением |
6,0 м |
|
Угол резания при толщине листа 40 мм |
3 |
|
Радиус верхнего ножа |
25 м |
|
Длина ножа |
2,5 м |
|
Ширина ножа |
100 мм |
|
Высота ножа: – верхнего – нижнего |
170 мм 150 мм |
|
Длина перемещения подвижных ножниц |
макс. 1 550 мм |
|
Максимальная скорость перемещения |
100 мм/с |
|
Диапазон установки ножа по горизонтали |
0,5 – 4,5 мм |
|
Отведение ножа |
1,9 мм |
|
Диапазон установки ножа по верикали |
–5 … +15 мм |
|
Количество режущих кромок: |
|
|
– верхний кромкообрезной нож |
2 |
|
– нижний кромкообрезной нож |
4 |
|
Частота реза |
16 – 30 мин–1 |
|
Мощность главного привода Частота вращения главного привода |
2×400 кВт 800 мин–1 |