книги из ГПНТБ / Писчиков М.М. Организация и планирование производства в черной металлургии учебник

оборотов при выбросе первой полосы до числа оборотов при захвате валками второй полосы в том же проходе, т. е.

При этом следует учесть, что при отсутствии реверсирования валков кривая скорости замедления приобретает затухающий харак­ тер (Ьг < Ь). При одинаковом числе оборотов валков при выбросе и захвате время тс равно нулю.

При прокатке без снижения скорости между полосами дости­ гается экономия не только на паузах, но и за счет сокращения машин­ ного времени. Время прокатки первой полосы сокращается за счет уменьшения периода замедления с полосой, а сокращение машинного времени второго слитка — за счет уменьшения периода ускорения с полосой. В последнее время на одном из блюмингов начали осваи­ вать прокатку трех слитков последовательно.

Прокатка на непрерывном заготовочном стане 850/7301530

Процесс непрерывной прокатки является наиболее современным способом, но обладает большой сложностью технологии.

Непрерывный стан представляет собой единый агрегат, поэтому к скоростному режиму прокатки на нем предъявляют особо жесткие требования, так как нарушение согласованности в работе смежных клетей отрицательно сказывается на качестве готовой продукции. Непрерывные станы применяют для прокатки заготовок, горяче­ катаных и#холоднокатаных полос, штрипсов, мелко- и среднесортной стали и катанки.

Наибольшее количество заготовки сечением 5 5x55 — 170x170 мм прокатывают на непрерывных заготовочных станах. Применение заготовочных станов позволяет, с одной стороны, повысить произво­ дительность блюминга за счет увеличения сечения блюмов (установка дополнительных клетей на существующих станах позволяет еще увеличить сечение блюмов; эту же цель преследует и увеличение диаметра валков первых клетей стана) и, с другой, увеличить про­ изводительность чистовых станов благодаря приближению размеров сечения заготовки к размерам сечения готового профиля с достаточ­ ным для качества металла суммарным обжатием от слитка до готового проката.

В настоящее время непрерывные заготовочные станы имеют чере­ дующиеся клети с вертикальными и горизонтальными валками, что устраняет необходимость кантовки полосы и позволяет прокаты­ вать круглую трубную заготовку. Все клети приводятся в действие от индивидуальных двигателей постоянного тока суммарной мощно­ стью 16 600 кВт.

На любом непрерывном стане прокатка осуществляется одно­ временно в нескольких клетях, при этом должно быть соблюдено постоянство секундных объемов металла, выходящего из отдельных клетей:

Fii>i = F 2ü2 = • • • = Fnvn = const,

250

Если секундные объемы металла равны, то машинное время во всех клетях должно быть одинаковым. Но осуществить условие постоянства секундных объемов трудно, так как непрерывно изме­ няются условия деформации (меняется температура металла, коэф­ фициент трения, зазор между валками и другие факторы, влияющие на величину опережения и площадь поперечного сечения полосы). Катающий диаметр в процессе прокатки также изменяется в зави­ симости от температуры металла и валков, степени их износа и т. д.

натяжение полосы. Если же секундный объем металла в первой клети больше, чем во второй > F 2v2), то образуется петля.

В условиях непрерывного заготовочного стана петлеобразование недопустимо, так как оно вызывает рассогласование работы клетей, приводит к поломкам валковой арматуры и серьезным авариям. Поэтому прокатку на этих станах ведут с небольшим натяжением полосы между клетями, т. е. с условием

Е>і < F 2V 2 < F3v3 <■ ■ ■ < Fnvn.

На станах, работающих с натяжением, машинное время прокатки от клети к клети уменьшается, т. е.

И > г2> т3 > • • • > т„.

При прокатке на чистовых непрерывных станах с петлей

FiVi > F 2V 2 > F3v3> • • • > Fnvn.

Вэтом случае машинное время прокатки увеличивается от клети

кклети, т. е.

И< тз < тз < • • • < Ѵ

251

Как увеличение, так и уменьшение машинного времени прокатки на непрерывных станах сравнительно невелико и составляет 1,0—

1,5%.

Для непрерывного стана необходимо определить скорость про­ катки в последней клети для всех катаемых профилеразмеров. Каж­ дый электрический двигатель, предназначенный для привода рабо­ чих клетей непрерывного стана, имеет пределы скоростей от мини­ мального значения чисел оборотов валков до их максимальной вели­ чины. Пределы регулирования скорости прокатки по клетям непре­ рывного стана принимают в пределах ±5%. Это значит, что мини­ мальную скорость необходимо умножить на коэффициенты т]я (1,05), а максимальную — на 1]В(0,95).

На основании постоянства секундных объемов металла можно написать:

Fn-iVn-

Скорость прокатки в последней клети должна быть меньше наи­ меньшего из ее значений, полученных по приведенным выражениям. Это условие можно выразить неравенством

FiVi

Fn m i n

Таким образом, скорость прокатки в последней клети непрерыв­ ного стана для каждого профилеразмера можно определить с учетом коэффициентов регулирования по верхней или нижней границам диапазона скоростей прокатки:

по верхней

по нижней

При определении скоростей в последней клети можно отдать предпочтение первой формуле, обеспечивающей более высокую ско­ рость, а следовательно, и меньший частичный такт прокатки. Однако полученная скорость прокатки по клетям непрерывного стана должна быть проверена на нагрев двигателей.

На ряде станов прокатка производится со скоростью, которая лимитируется не двигателями стана, а пропускной способностью

252

вспомогательного оборудования. В настоящее время, например, приходится ограничивать скорость прокатки на непрерывном заго­ товочном стане 850/730/530 Череповецкого металлургического завода, так как его производительность определяется пропускной способ­ ностью уборочных устройств и кранов с подхватами. Строительство дополнительных уборочных устройств, замена главных приводов рабочих клетей, летучих ножниц и установка дополнительных кра­ нов с подхватами и другие мероприятия позволят значительно уве­ личить производительность не только непрерывного заготовочного, но и сортовых и проволочных станов завода.

Такт прокатки заготовки на стане

г = Ч -f т0.

Начальная пауза между концом прокатки очередной заготовки

в первой клети и началом прокатки следующей заготовки в той же клети может быть принята равной 1,0 с. Пауза между прокаткой рас­ ката в первой и во второй группах непрерывного заготовочного стана те равна

где LK— расстояние между последней клетью первой группы и

Стан предназначен для прокатки полос толщиной 1,2— 16,0 мм, шириной 900—-1850 мм, свернутых в рулоны массой до 36 т из литых слябов толщиной 235—250 мм, шириной 900— 1850 мм и длиной до 10,5 м.

Стан состоит из двух групп рабочих клетей: 1) черновой, включа­ ющей клеть с вертикальными валками, окалиноломатель дуо, и четыре универсальные клети кварто; 2) чистовой, включающей ока­ линоломатель дуо и семь клетей кварто (рис. 53). Расстояния между клетями черновой группы выбраны таким образом, что прокатывае­ мая полоса одновременно находится только в одной клети.

Привод рабочих валков черновых клетей осуществляется от

клети чистовой группы составляет 20 м/с.

В черновой группе осуществляют последовательную прокатку и частичный такт равен наибольшей сумме паузы и машинного вре­ мени в одной из клетей.

253

255

широкополосного стана, исходя из условия постоянства секунд­ ных объемов металла:

hiDini = hnDniin.

При прокатке в последней клети со скоростью выше 10 м/с работа чистовой группы и моталок должна быть согласована. Полоса вы­ дается из чистовой группы со скоростью 10 м/с. Далее, после захвата конца полосы моталкой производится разгон стана до заданной ско-

0

СХ. N*5

со4

Со

5

В р е м я , с

Рис. 54. График прокатки полосы в черновой группе непрерывного широкополосного стана 2000

рости в последней клети. В конце прокатки снова производится тор­ можение стана до скорости 10 м/с.

Общая длина полосы, которая прокатывается на заправочной скорости узапр, равна

L\ — Lu ~V Le + LK,

где LM— расстояние от последней клети до моталок, м;

Ьб — длина полосы, наматываемой на барабан моталки nD6n (D6 — 0,7 м; п = 5 витков);

LK— конец полосы (20 м), катаемый на заправочной скорости, м. Для прокатки этой длины требуется время

ті = Li/u3asip.

256

Рис. 55. График прокатки полосы в чистовой группе непрерывного широко­ полосного стана 2000

Время торможения т4 от установившейся скорости до заправочной

Тз

УуСт

Следовательно,

T = Tl + т 2 + т3 + т4.

Вспомогательное время прокатки в чистовой группе стана опре­ деляют из соотношения расстояния между двумя смежными клетями и заправочной скорости в предыдущей клети. Для определения ча­ стичного такта прокатки в чистовой группе стана 2000 учитывают, что в ней прокатывается две полосы, одна из которых входит в клеть

№9, а предыдущая выходит из клети № 11:

Г— Т,- - j- Tg -f- Т і о

График прокатки полосы в чистовой группе стана 2000 приведен на рис. 55. Так прокатки на стане определяют максимальным зна­ чением частичных тактов прокатки полосы в черновой и чистовой группах.

§ 5. Производительность прокатных станов, нагревательных средств и вспомогательного оборудования

Часовая производительность прокатных станов

Часовая производительность прокатного стана может быть опре­ делена по всаду:

Р3600Q ^

и по годному:

3600Q К- ос,

где Q — масса исходного слитка (заготовки), т;

г— такт прокатки, с;

К— коэффициент использования фактического времени работы стана;

а — коэффициент выхода годного по стану.

Коэффициент К характеризует потери времени, которые носят непериодический характер — различные мелкие задержки, нереги­ стрируемые как простои стана (при этом двигатели не останавли­ вают) и не учитываемые при определении величины ритма прокатки. Скрытые потери подразделяют на потери времени непосредственно в процессе прокатки одной заготовки и задержки между прокаткой смежных заготовок. Скрытые простои при прокатке на одном стане различных профилей определяют в зависимости от степени освоения профиля, соотношения пропускной способности отдельных участков цеха, четкости и организованности их работы, оптимальных пара­ метров прокатки, условий захвата, налаженности арматуры и т. д. Разность между фактическим и расчетным тактами прокатки и опре­ деляет величину скрытых потерь.

Для автоматизированных непрерывных и полунепрерывных ста­ нов коэффициент использования фактического времени работы стана может быть принят 0,95, для блюмингов (слябингов) 0,90, а для одно­ линейных станов и станов ступенчатого типа 0,85.

258

Расходный коэффициент металла на стане зависит от типа и кон­ струкции стана, организации производственного процесса, характе­ ристики заданного металла (слиток, катаная или литая заготовка), марки стали (кипящая, полуспокойная, спокойная и легированная), сортамента и качества готового проката.

Различают становый расходный коэффициент и сквозной (от слитка до готового проката), равный произведению расходных коэффициентов металла на отдельных станах.

Часовую производительность по всаду определяют обычно для обжимных станов — блюмингов и слябингов. Такая практика уста­ новилась потому, что наибольшее количество отходов в прокатном производстве образуется на первом переделе, а обжимные станы связаны со сталеплавильными цехами, производительность которых определяется по слиткам. Производительность прокатных станов, выпускающих готовый прокат, выражают в тоннах годного.

При выпуске бандажей, колес и другой штучной продукции часо­ вую производительность прокатного (трубного) агрегата можно определять в штуках:

Производительность нагревательных колодцев и печей

В колодцах нагревают слитки углеродистой и легированной ста­ лей. Сортовую сталь нагревают массой 1,5— 12,5 т, листовую 6—23 т.

Блюминги и слябинги на наших заводах оборудованы в основном нагревательными колодцами трех типов: регенеративными по четыре колодца (ячейки) в группе, рекуперативными центроподинными и рекуперативными с верхней горелкой соответственно по два и четыре колодца в группе. Работает опытно-промышленная группа электро­ колодцев, используемая для нагрева слитков высококачественных

259