книги из ГПНТБ / Рябинький, Бронислав Яковлевич. Планирование и экономика металлургических заводов

В табл. 83 приведены данные о .продолжительности различ­ ных видов простоев прокатных станов на отдельных металлурги­ ческих заводах.

Эти данные отчетливо выявляют особенности работы станов различных типов.

В плане текущие простои устанавливаются в часах и в про­ центах к номинальному времени.

3. П Р О И З В О Д И Т Е Л Ь Н О С Т Ь П Р О К А Т Н Ы Х С Т А Н О В

Производительность прокатного стана устанавливается в

фактический час работы стана.

Как указывалось, производительность прокатного стаича опре­ деляется не только мощностью собственно стана, но и мощно­ стью (пропускной способностью) всех других участков — нагре­ вательных устройств, ножниц, прессов или пил горячей резки, правильных машин, холодильников и других агрегатов и уст­ ройств, связанных единым потоком горячего металла. Поэтому при планировании производительности прокатного стана рассчи­ тывается производительность всех участков цеха. Нагреватель­ ные устройства и оборудование по резке и отделке проката долж­ ны обеспечивать полное использование производственной мощ­

ности стана.

Ниже рассматривается методика расчета производительно­ сти (пропускной способности) отдельных участков прокатного цеха.

Определение производительности нагревательных устройств

Производительность нагревательных устройств при данных их параметрах и конструкции зависит от двух факторов:

а) величины нагреваемых слитков или заготовки; б) продолжительности нагрева.

Производительность нагревательных устройств устанавли­ вается «по всаду», т. е. по весу нагреваемых слитков или заго­ товки, и «по годному» — по весу готовой продукции (после про­ катки и отделки).

В соответствии с особенностями производственного процесса методика расчета производительности нагревательных колод­ цев и других печей периодического действия несколько отли­ чается от методики расчета производительности методических печей непрерывного действия.

Производительность колодцев и других печей периодического действия рассчитывается, исходя из полной продолжительности цикла («оборота» нагревательного устройства), включающего, кроме основной операции — нагрева металла, также и вспомо­

дачу, а также уборку шлака при работе на сухой подине. Кроме того, в продолжительности цикла обычно учитывается

так называемый «холостой ход» колодцев или печей, вызывае­ мый либо ожиданием слитков для посадки, либо задержкой вы­ дачи уже нагретых слитков. Обычно эти скрытые простои воз­ никают вследствие отсутствия согласованности в работе нагре­ вательных устройств и других участков и цехов: сталеплавиль­ ного цеха, отделения для раздевания слитков, транспорта, про­ катного стана и др.

Потери на холостой ход при планировании предусматрива­ ются в минимальных, технически неизбежных размерах.

Расчет производительности колодцев производится по фор­ муле

р__ у 6 0 -Ь-с-е

Производительность методических печей рассчитывается, ис­ ходя из продолжительности собственно нагрева. Вспомогатель­ ные операции — загрузка, выгрузка, уборка шлака и окалины и др. — вследствие непрерывного характера процесса выполня­ ются параллельно с основной операцией — нагревом металла.

При расчете производительности печи потери из-за «холосто­ го хода», вызываемого задержками в выдаче нагретого металла вследствие нарушения нормального темпа прокатки, также пре­ дусматриваются в минимальных размерах.

Расчет производительности методической печи производится по формуле

P = V’ — , t-n

где Р — производительность лечи, т/час\ V— вес заготовки, т;

60 — продолжительность часа, мин.; / — полезная длина печи, мм\

t — продолжительность операции нагрева, мин.; п — сечение заготовки, мм.

Основные элементы производительности прокатного стана

Производительность стана определяется следующими факто­ рами:

а) весом заготовки или слитка; б) выходом годного металла из прокатанной заготовки или

слитка; в) продолжительностью прокатки заготовки или слитка;

г) величиной скрытых простоев, выраженной так называемым коэффициентом использования стана.

При составлении плана тщательно изучается возможность повышения производительности стана за счет каждого из этих факторов.

Производительность стана в фактический час работы опреде­ ляется по формуле

где Р — производительность стана в годном металле, т/час; V—- вес штуки, кг;

q — выход годного металла'от заданного, %; 3600 — продолжительность часа, сек.;

t— продолжительность прокатки одной штуки (вклю­ чая паузы между штуками), сек.;

К— коэффициент использования стана.

Вес штуки металла

Вес и размеры прокатываемой штуки металла (слитка, заго­ товки) являются весьма существенным фактором производитель­ ности прокатного стана.

Вес и размеры прокатываемых слитков и заготовки прини­ маются максимальные, допускаемые конструкцией (габаритами) и мощностью нагревательных печей, стана и его привода, роль­ гангов, ножниц, холодильников и технологией процесса (размер обжатий и температура конца прокатки, влияющие на качество проката).

При этом принимаемый развес слитка или заготовки должен обеспечить получение раската (с учетом обрезки дефектных кон­ цов), равного или кратного размеру изготовляемого готового проката (штанга, лист) с целью уменьшения отходов.

Выход годного

Потери металла в прокатном производстве происходят в виде обрезков, угара и брака.

Обрезка полученного после прокатки раската для удаления некоторой его части вызывается двумя причинами;

неметаллические включения, трещины и др.), либо недостатками профиля по причинам, зависящим от прокатки (закаты, трещи­ ны, рванины).

При существующей технологии и обусловленной ею структу­ ре слитка удаление после прокатки головной и донной частей слитка вследствие их дефектности является технически неизбеж­ ным, как и удаление некоторой части раската, полученного из заготовки.

Величина дефектной части слитка, удаляемой после прокат­ ки в отходы, зависит от способа выплавки и разливки стали, фор­ мы и размера изложницы и слитка, устанавливаемых примени­

Для уменьшения дефектной части слитка и размера отходов в процессе прокатки улучшаются методы раскисления и разлив­ ки стали, а также совершенствуются конструкция и размеры изложницы.

Отходы по причинам прокатного происхождения возникают преимущественно при окончательной прокатке продукции на чи­

слитков или заготовки, возникают главным образом на сортопро­ катных и листопрокатных станах.

Полная ликвидация этих отходов потребовала бы изготовле­ ния для проката каждого профиля заготовки, а следовательно, и слитков соответствующих индивидуальных размеров. При мно­ гообразии сортамента чистовых станов это трудная задача, так как увеличение количества развесов слитков и заготовки ослож­ няет организацию и технологию производства на блюмингах и в сталеплавильных цехах.

При определении сортамента и размеров слитков и заготовки обеспечивают в первую очередь мерными слитками и заготовкой те виды проката, которые производятся в больших количествах и преобладают в продукции стана. При невозможности обеспе­ чить каждый профиль проката заготовкой и слитками индиви­ дуальных размеров существенное снижение отходов из-за немерности обеспечивается подбором по согласованию с заказчиками сортовой и листовой стали таких длин и площадей, которые бы­ ли бы кратными или равными раскату, получаемому из приме­ няемой заготовки или слитка, а также использованием по основ­ ному назначению маломерных штанг сортовой стали или мало­ мерных листов.

Угар является следствием окисления стали в процессе нагре­ ва и прокатки. Окислы железа, полученные в печи при нагреве, образуют окалину и сварочный шлак, а окислы, полученные на стане при прокатке, — окалину.

Величина угара в печи определяется в основном температу­ рой, характером атмосферы в печи и продолжительностью пре­ бывания в ней металла.

Количество окалины, образующейся в процессе прокатки, зависит от температуры прокатки и продолжительности процесса прокатки, с увеличением которых образуется больше окалины.

Большое влияние на размер угара в печи и на стане имеют профиль и сечение металла. Чем больше отношение поверхности металла к его объему, тем больше образуется окалины. Сокра­ щение потерь металла из-за угара требует прежде всего со­ блюдения правильного режима работы нагревательных уст­ ройств.

Размер дефектной части слитка или заготовки, подлежащей удалению (обрезке) после прокатки, устанавливается на основа­ нии технологической инструкции.

Размер потерь из-за немерноети слитка или заготовки уста­ навливается путем сопоставления расчетной длины раската (за вычетом удаляемой дефектной части) с длиной штанг или пло­ щадью листов по заказу. Что касается величины угара, то она не может быть рассчитана и определяется на основании опытных данных.

В табл. 85 приведены примерные данные о расходе стали на различные виды проката.

268 Планирование прокатного производства

Оба вида процессов могут быть иллюстрированы графиками, изображенными на рис. 14.

К первому виду относится процесс прокатки на блюмингах, заготовочных, толстолистовых, среднелистовых и универсальных станах, состоящих из одной клети (ступени процесса).

Ко второму виду относится процесс прокатки на рельсобалоч­ ных, сортопрокатных, проволочных и листовых станах, имеющих

Условные обозначения <

t - цикл пронатни ; т- такт пронатни : р - перекрытие

Рис. 14. Графики одноступенчатого и многоступенчатого процессов прокатки

Продолжительность цикла и такта устанавливается методами технического нормирования.

Продолжительность операций собственно прокатки, составля­ ющих так называемое машинное время, определяется путем тех­ нического расчета, исходя из длины прокатываемой полосы и скорости прокатки, а продолжительность вспомогательных опе­ раций — по передвижению и кантовке штуки металла, так назы­

устройств, работа ножниц горячей резки и других участков (сту­ пеней процесса).

Если какой-либо из этих участков имеет меньшую производи­ тельность, чем стан, то он замедляет общий для всего процесса темп работы.

Сокращение продолжительности цикла и такта—важнейший фактор повышения производительности прокатного стана.

Для рациональной организации процесса, определения обще­ го такта и выявления возможности его сокращения строится так называемый график Адамецкого (рис. 15).

На непрерывных заготовочных станах, непрерывных и полу­ непрерывных сортовых, проволочных и листовых станах, как правило, наиболее длительным является процесс прокатки в пос­ ледней клети. Поэтому такт процесса прокатки на этих станах определяется, исходя из продолжительности машинного време­ ни прокатки в последней клети плюс технически необходимая па­ уза между последовательной прокаткой отдельных штук метал­ ла на этой клети.

Коэффициент использования стана

Коэффициент использования стана представляет отношение чистого времени прокатки к фактическому времени и зависит от величины так называемых скрытых простоев стана.

Коэффициент использования исчисляется по формуле

„100 — х

где К — коэффициент использования стана;

х— скрытые простои стана, %.

Кскрытым простоям, как указывалось выше, относятся за­ медления в ходе процесса прокатки по сравнению с расчетным технически возможным его тактом, которые не фиксируются как простои стана и входят в фактическое время его работы.

Поскольку продолжительность операций на отдельных ступе­ нях процесса прокатки обычно не совпадает, на ступенях с менее продолжительными операциями всегда имеются некоторые ин­ тервалы. Такие интервалы, предусмотренные схемой организа­ ции процесса и учтенные принятым тактом процесса, не являют­ ся скрытыми простоями.

Вкачестве скрытых простоев рассматриваются при определе­

нии производительности стана только задержки или замедления, определяющие общий такт всего процесса. Эти скрытые простои выявляются путем фотохронометражных наблюдений над узкой ступенью процесса. На основании данных фотографий устанав­ ливаются причины, частота и продолжительность задержек в ра­ боте и разрабатываются мероприятия по их ликвидации.