Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
27.45 Mб
Скачать

Производительность

прокатных станов

 

281

тий и число пропусков остаются

прежними. В

зависимости от

этого изменяется машинное время прокатки и паузы.

стана

В некоторых случаях повышение производительности

достигается и в условиях сохранения прежнего

веса

слитка

или заготовки за счет уменьшения площади сечения слитка или заготовки при соответствующем увеличении длины. Это происхо­ дит за счет снижения суммарного (общего) коэффициента обжа­ тия металла для получения заданного профиля и, следовательно, машинного времени прокатки, а при уменьшении числа пропу­ сков также и вспомогательного времени.

Так, например, на одном заводе переход со слитка размером

220X 490

ЛП„

ССГ1

кг на слиток

160X540

1ПАП

мм

2 35x520

X 900

мм весом 650

---------- X 1000

 

 

 

180x650

 

 

того же веса позволил сократить на листовом стане при прокат­ ке листа толщиной 4 мм число пропусков с 21 до 17 при неко­ тором увеличении обжатия за пропуск благодаря лучшему ьагреву металла. Это снизило продолжительность прокатки слитка

с ПО до 93 сек. и повысило часовую производительность стана

с 21,7 до 26,0 т в час,

т. е. на 20%.

На другом заводе

увеличили вес слитка спокойной стали с 6

до 7,1 т без изменения площади его поперечного сечения. В ре­

зультате при том же числе пропусков производительность

блю­

минга возросла при прокатке углеродистых сталей

на 5,6%, а

при прокатке легированных сталей— на 7,5%.

вес слитка

На заводе, изготавливающем рельсы, увеличили

с 6,6 до 9,75 т. Хотя число пропусков увеличилось

с 13

до 17,

производительность блюминга возросла на 8—10%•

 

 

Большие результаты дает применение оптимального сечения заготовки на чистовых прокатных станах. Так, например, переход

с заготовки 150 X 150 мм на заготовку 150 X 170 мм

повысил

производительность крупносортного стана на одном

заводе

на 10%.

В других случаях, наоборот, при наличии резерва мощности на блюминге и заготовочном стане повышение производительно­ сти чистовых прокатных станов обеспечивается снижением сече­ ния исходной заготовки с соответствующим сокращением числа пропусков. Так, на стане 300 одного завода в результате перехо­

да с заготовки

100 X 100 мм на заготовку 80 X 80 мм

повыси­

лась производительность на 30%•

продуктов — блюмсов,

Поскольку

сечение

промежуточных

слябов,

заготовки (при данных исходных размерах слитка и ко­

нечной

продукции — готового проката) ■— определяет

распре­

деление обжатий, т. е. объема работы

между кооперированны­

ми прокатными станами,

в отдельных случаях достигают повы­

шения производительности прокатного цеха изменением сечения этих промежуточных продуктов. Так, например, на одном заводе

282 Планирование прокатного производства

путем увеличения сечения блюмса, поступающего с блюминга на непрерывно-заготовочный стан, с 200 X 200 мм до 260 X 260 мм, перераспределили и выравняли загрузку этих станов и значи­ тельно повысили общую производительность цеха.

Изложенное выше показывает, что разработка и внедрение оптимальных размеров и веса слитков, а также блюмсов, сля­ бов, заготовки имеет исключительно большое значение для по­ вышения производительности прокатных станов.

Автоматизация прокатных станов. Разработанная и успешно осуществленная на передовых советских металлургических заво­ дах комплексная автоматизация прокатных станов с установкой регулятора темпа прокатки — важное мероприятие по повыше­ нию производительности прокатных станов.

Изучение работы даже высокомеханизированных станов по­ казывает, что в зависимости от субъективных факторов произво­

дительность стана значительно келеблется не

только

у

раз­

ных операторов, но и у одного и того же оператора в

течение

смены.

влияние

этого

Автоматизация прокатного стана, устраняя

субъективного фактора, позволяет установить и постоянно сохра­ нять наивысший технически возможный темп процесса прокатки, определяемый минимально возможным интервалом между про­ катываемыми штуками металла, и этим значительно повысить производительность прокатного стана. Вместе с тем автоматиза­ ция позволяет также увеличить выход годного проката благода­

ря ликвидации брака из-за нарушений установленной

техноло­

гии прокатки и неправильного выполнения операций

и снизить

расход электроэнергии. Кроме того, автоматизация

позволяет

облегчить труд рабочих и в ряде случаев уменьшить их числен­ ность.

Так, например, на стане 300 одного металлургического завода после проведения комплексной автоматизации часовая произ­ водительность возросла на 21%, выход годного увеличился с '94,6 до 96,5%, а расход электроэнергии снизился на 5%.

Практика передовых заводов показывает, что значительное повышение производительности прокатных и трубопрокатных станов может быть достигнуто и без проведения комплексной автоматизации только путем установки регулятора темпа про­ катки. Так, в результате установки регулятора темпа прокатки на одном трубопрокатном стане были устранены колебания про­ должительности вспомогательных операций из-за неритмичной работы обслуживающего персонала; это, а также механизация всех операций, позволило увеличить производительность уста­ новки на 65% при уменьшении персонала на 30%.

Изучение и внедрение приемов работы передовых рабочих м. бригад. На всех прокатных станах продолжительность отдель-

Производительность прокатных станов

283

ных операций, а следовательно, всего цикла и такта

прокатки

в значительной мере зависит от рациональности приемов выпол­ нения этих операций рабочими. Это относится как к .немеханизи­ рованным, так и механизированным операциям.

Фотохронометражные наблюдения по ряду станов показы­ вают (табл. 92), что продолжительность цикла прокатки и осо­ бенно отдельных операций на одном и том же стане при работе различных бригад и рабочих существенно колеблются.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

92

 

 

Продолжительность цикла прокатки, сек.

 

 

Наименование завода, стана и продукции 1-я бригада

2-я бригада

3-я бригада

З а в о д

А.

Блюминг,

блюмсы

60,47

62,02

 

320x330 мм .......................................

 

60,68

 

З а в о д

Б.

Блюминг,

блюмсы

65,1

70,9

 

200X 200 м м .......................................

 

60,3

 

З а в о д

В.

Рельсобалочный

 

стан,

140,3

138,8

 

И рельсы

Г. ..............................................

Листопрокатный

139,2

 

З а в о д

стан,

 

 

 

листовая

сталь:

 

35,9

34,3

 

 

черновая клеть (паузы )................

 

 

 

чистовая клеть (паузы) ...............

 

49,3

41,2

 

При этом на многих станах (блюмингах,

слябингах,

листо­

вых, рельсобалочных и др.) от совершенства

приемов

работы

оператора

(вальцовщика,

манипуляторщика и др.) зависит

не

только продолжительность пауз, но и скорость прокатки, опреде­ ляющая машинное время. В связи с этим изучение и внедрение приемов работы лучших рабочих и бригад имеет исключительно большое значение для сокращения времени, затрачиваемого на выполнение операций и всего цикла прокатки, и для повышения тем самым производительности прокатных станов.

Так, например, на одном из заводов путем фотохронометражных наблюдений было установлено, что время, затрачиваемое на прокатку рельса на стане 800, являющемся узким местом, опре­ деляющим такт прокатки, составляет у первой бригады 139,2 сек., у второй— 140,3 сек. и у третьей— 138,8 сек. Изуче­ ние и отбор лучших приемов выполнения отдельных операций позволили разработать и внедрить график прокатки рельса за 134,6 сек. В результате производительность рельсобалочного ста­ на при прокатке рельсов возросла на 3,7%.

На другом заводе изучение и внедрение на блюминге лучших приемов выполнения операций позволили сократить продолжи­ тельность цикла прокатки слитка кипящей стали с 64,08 до

284

Планирование прокатного производства

57,92 сек., т. е. на 9,6%, соответственно увеличив часовую произ­ водительность.

На листопрокатном двухклетевом стане одного завода изуче­ ние и внедрение передовых приемов работы позволило за счет уменьшения продолжительности времени, затрачиваемого на вспомогательные операции, сократить продолжительность цикла прокатки легированной стали на черновой клети, являвшейся узким местом, на 13% и на столько же повысить производитель­

ность стана.

Увеличение мощности, нагревательных устройств. Равномер­ ный нагрев слитков и заготовки до максимальных заданных тем­ ператур и бесперебойная выдача нагретого металла на стан яв­ ляются необходимым условием высокой производительности про­ катных станов. От температуры и равномерности нагрева метал­ ла на ряде станов зависит возможная величина обжатий, а сле­ довательно, интенсивность процесса прокатки.

Кроме того, хороший нагрев металла, повышая его пластич­ ность, обеспечивает надежный захват металла валками, позво­ ляет ликвидировать нарушение такта прокатки из-за буксовки заготовки в валках.

Как показывает опыт заводов, надежный захват металла вал­ ками в каждом пропуске является необходимым условием высо­ копроизводительной работы прокатного стана.

Наконец, хороший нагрев металла позволяет ликвидировать брак из-за недоката и свертывание штуки в процессе прокатки, вызванные низкой температурой прокатываемого металла, что имеет особенно большое значение для проволочных и мелкосорт­ ных станов.

Поэтому увеличение мощности нагревательных устройств пу­ тем реконструкции действующих печей и колодцев, сооружения при необходимости новых дополнительных нагревательных уст­ ройств имело и имеет большое значение для увеличения произво­ дительности прокатных станов.

Основные мероприятия, осуществляемые на передовых пред­ приятиях для увеличения мощности нагревательных устройств, следующие: переход на более калорийное топливо; установка рекуператоров для подогрева воздуха и газа теплом отходящих дымовых газов, что, кроме того, повышает коэффициент исполь­ зования топлива, снижает его расход; применение нижнего «по­ дового» подогрева для обеспечения равномерного нагрева ме­ талла без его кантовки; установка мощных вентиляторов для подачи воздуха и усиление тяги путем реконструкции боровов и дымовых труб, а также установки дымососов и котлов-утилиза­ торов; оборудование печей контрольно-измерительными прибо­ рами и аппаратурой для автоматического регулирования тепло­ вого режима.

Производительность прокатных станов

285

Для блюмингов, слябингов и других станов, работающих на горячем всаде, исключительно большое значение для увеличе­ ния производительности нагревательных устройств и самих ста­ нов имеет повышение температуры и равномерное поступление слитков заданных марок стали из сталеплавильных цехов.

Кроме того, весьма эффективным мероприятием для повы­ шения производительности нагревательных колодцев является переход на жидкое шлакоудаление с непрерывным спуском шлака.

Какие результаты дает проведение указанных мероприятий, может быть показано на примере, взятом из практики одного пе­ редового предприятия. Внедрением регламентированного режима работы по графику мартеновского цеха, регламентацией и стро­ гим контролем за продвижением составов со слитками из мар­ теновского цеха к нагревательным колодцам блюминга удалось повысить среднюю температуру поступающих слитков до 860° и выше. Это позволило ускорить режим нагрева рядовых слитков, сократить его продолжительность на 15% и довести до 1 час. 30 мин. Вместе с тем благодаря указанным мероприятиям про­ стои блюминга из-за скученности выпусков плавок и неравно­ мерного их поступления к нагревательным колодцам, а также изза неполучения заказанных марок стали были сокращены с 600 до 250 час. в год, что увеличило фактическое время работы блю­ минга более чем на 15 суток.

На том же заводе был осуществлен переход на жидкое шла­ коудаление и повышена калорийность газа путем добавки к доменному газу 7—8% коксового газа, что повысило калорий­ ность смеси до 1200 кал/мг. Первое мероприятие увеличило про­ изводительность каждой группы колодцев на 40%, а второе — позволило внедрить новый режим нагрева слитков и сократить время нагрева при горячем всаде на 6%, а при холодном — на 6,4—10,6%. Все это значительно повысило производительность блюминга.

На другом заводе реконструкция нагревательных колодцев блюминга позволила повысить температуру слитков с 1150—1170° до 1250—1270° и таким путем увеличить производительность блюминга за счет повышения обжатий и сокращения пропусков на 20—25%.

Характерный пример повышения производительности заго­ товочно-крупносортного стана 750 путем реконструкции нагре­ вательных печей имел место на другом заводе. Здесь благодаря повышению температуры нагрева слитков были пересмотрены обжатия и изменена калибровка валков первой клети, где число пропусков было уменьшено на два. В итоге в сочетании с неко­ торыми другими мероприятиями такт прокатки был снижен на 5,5 сек., а производительность стана возросла на 12%.

286

Планирование прокатного производства

 

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

 

Часовая производительность

Основным показателем использования стана является произ­ водительность в фактический час.

Для всех станов, кроме

прокатывающих слитки блюмингов

и толстолистовых станов,

часовую производительность исчис­

ляют по весу готового проката (после резки и отделки).

По блюмингам (слябингам) и толстолистовым станам часо­ вую производительность исчисляют по всаду, т. е. по весу про­ катанных слитков. Это связано со значительной разницей в вы­ ходе годных блюмсов, слябов или листов в зависимости от про­ катываемой марки стали. В этих условиях производительность по всаду более правильно характеризует работу стана, незави­ симо от изменения сортамента прокатываемой стали.

В табл. 93 приведены примерные показатели часовой произ­ водительности различных видов станов.

 

 

Т а б л и ц а 93

Часовая производительность современных прокатных станов

 

(в фактический час)

 

 

Наименование станов

Часовая производи­

 

тельность, m

Блюминг со станом 9 1 0 ......................................................

400-500

Блюминг с непрерывно-заготовочными станами 753, 630

300—500

и 450 .....................................................................................

 

Рельсобалочный .....................................................................

5 Ю

120— 180

Сортопрокатный

100—180

»

ЗЭО

50—100

»

250

40—70

Проволочный

 

40—70

Толстолистовой тандем

40—150

Среднелистовой

»

30—60

Листовой непрерывный

120—450

Показатели экстенсивной нагрузки прокатных станов

Для суждения о степени использования стана во времени или иначе его экстенсивной нагрузке исчисляют два показателя: коэффициент производственного времени и коэффициент факти­ ческого времени.

Коэффициент производственного времени /Сп.в представ­ ляет собой отношение номинального времени к календарному-

Составление плана производства сортопрокатного стана

287

При непрерывной работе с остановкой на планово-предупре­ дительный ремонт два раза в месяц на две смены этот коэффи­ циент составит

720—32

688

0,96.

Кп.

720

720

 

При работе прерывной семидневной неделей с использовани­ ем для ремонта выходных дней этот коэффициент составит

168—24

_

Ш

0,86.

К п, в

~

168

168

 

Коэффициент производственного времени, таким образом,, целиком зависит от режима работы стана.

Обобщающее значение имеет коэффициент фактического вре­ мени, представляющий отношение фактического времени работы стана к календарному. Этот коэффициент характеризует, какую часть календарного времени составляет производительное фак­ тическое время, и зависит не только от режима работы стана, но и от величины текущих простоев стана в номинальное (ра­ бочее) время.

При непрерывном режиме работы с остановкой два раза в месяц на две смены и текущих простоях стана в размере 5% от номинального времени коэффициент фактического времени со­ ставит

/СФ. в -- (720—32) 0,95 = 0,91. 720

При работе прерывной неделей и текущих простоях в раз­ мере 7% от номинального времени коэффициент фактического времени составит

К ф . в —

(168—24)-0,93

0,80.

168

 

 

В табл. 94 приведены примерные коэффициенты фактическо­ го времени работы станов различного типа.

5. СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНА ПРОИЗВОДСТВА СОРТОПРОКАТНОГО СТАНА

Для примерных расчетов по составлению плана производства принят сортопрокатный стан 350, состоящий из 14 клетей. Стан оборудован тремя нагревательными двухрядными методически­ ми печами. Горячая резка металла производится на ножницах. Для охлаждения металла имеются двухсторонние холодильники. Резка металла после охлаждения производится на двух ножни­ цах, а правка его — на двух правйльных машинах.

288

 

Планирование прокатного производства

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 94

 

Коэффициенты использования прокатных станов во времени

 

 

Наименование стана

Коэффициент

 

 

фактического

 

 

 

 

времени

Блюминг со станом 9ЭЭ (малым блюмингом) ................

0 ,8 0 — 0,88

»

с непрерывно - заготовочными станами 63 Э и

 

4 5 )

.........................................................................................

 

......................................................

0 ,7 5 — 0,88

Рельсобалочный . .

0 ,7 0 — 0,85

Сортопрокатный 500 .........................................................................

 

0 ,7 0 — 0,85

 

»

300 .........................................................................

 

0 ,7 0 — 0 ,8 5

 

»

250 .........................................................................

 

(1,70— 0,80

П роволочный..........................................................................

 

 

0 ,7 0 — 0,90

Толстолистовой ......................................................тандем

 

0 ,7 0 — 0,88

Среднелистогой ......................................................

»

 

0 ,7 0 — 0,88

Листовой ......................................................непрерывный

 

0 ,7 0 — 0,80

График работы стана

Сортопрокатные станы, как уже указывалось, обычно, за исключением некоторых крупносортных, работают на холодной заготовке, поступающей с промежуточного склада, и, следова­ тельно, не связаны непрерывным потоком горячего металла с блюмингом, мартеновским и доменным цехами.

Такая организация работы вызывается двумя причинами: а) необходимостью охлаждения заготовки для ее осмотра

и зачистки с целью устранения наружных дефектов и испытания качества

б) сложностью организации строго согласованной работы блюминга и заготовочного стана одновременно с несколькими сортопрокатными станами.

Это позволяет сортопрокатным станам, получающим холод­ ную заготовку со склада, работать другим режимом, чем блю­ минги и заготовочные станы.

Раньше наиболее распространенным для сортопрокатных станов был график работы прерывной семидневной неделей с использованием выходных дней для планово-предупредительного ремонта и крупных перевалок валков.

В настоящее время на многих передовых предприятиях мощ­ ные сортопрокатные станы успешно работают непрерывно. Та­ ким образом увеличены фактическое время их работы и выпуск проката.

Сортопрокатные станы, работающие на ряде заводов по не-1

1 В последнее время намечается установка машин для огневой зачистки заготовки в горячем состоянии в потоке на рольганге.

Составление плана производства сортопрокатного стана

289

прерывному графику, останавливаются для планово-предупреди­ тельного ремонта и перевалок один раз в декаду или в полмеся­ ца на 1—3 смены.

В нашем примере стан 350 работает непрерывно тремя вось­ мичасовыми сменами.

Расчет текущих простоев и баланс времени работы стана

Простои сортопрокатных станов вызываются следующими причинами:

а) перевалкой валков из-за износа; б) перевалкой валков из-за смены сорта (профиля или раз­

мера) прокатываемой стали; в) сменой калибров; г) сменой арматуры;

д) переходом к прокатке следующей плавки; е) вырезкой проб; ж) сменой ножей, дисков режущих средств;

з) осмотром и ремонтом стана, печей и другого оборудования. Для уменьшения простоев в рабочее время производят ка­ либровку валков стана таким образом, чтобы можно было в данных валках без перевалки либо с перевалкой только валков одной-двух чистовых клетей прокатывать целую группу профи-

леразмеров металла.

Исходя из сортамента прокатываемых профилеразмеров ста­ ли, величины заказов по каждому из них и стойкости валков при прокатке этих профилеразмеров, составляют так называемые монтажные схемы прокатки. М о н т а ж н о й с х е м о й назы­ вается состав различных профилей и размеров металла и их ко­ личество, прокатываемое в данных валках прокатного стана без перевалки до износа валков.

В каждую монтажную схему включают прокатку такой груп­ пы профилеразмеров металла, которые при данной калибровке и величине заказов обеспечивают загрузку стана на период, со­ ответствующий стойкости валков стана.

При организации прокатки по монтажным схемам перевалки валков заготовочных и чистовых клетей сортопрокатных станов значительно сокращаются и производятся, как правило, только после их износа. При этом крупные перевалки приурочиваются по возможности либо к выходным дням, либо к периодическим остановкам стана на планово-предупредительный ремонт. В ра­ бочее время, как правило, производятся только частичные мел­ кие перевалки одной-двух чистовых клетей, смена арматуры и настройка стана при переходе к прокатке другого профиля.

Однако выдаваемые на стан заказы на определенные кален­ дарные отрезки времени не всегда обеспечивают возможность

19 Б. Я. Рябинький

290 Планирование прокатного производства

работы с оптимальными монтажными количествами, что вызы­ вает необходимость производить перевалку валков до их полно­ го износа. Очевидно, что отступления от оптимальных монтаж­ ных количеств будут тем значительнее, чем шире сортамент стана и меньше величина заказов на отдельные профилеразмеры проката.

• Продолжительность простоев стана на перевалках из-за из­ носа валков и из-за смены профиля, а также из-за износа ножей и дисков режущих средств рассчитывается, исходя из принятого месячного оперативного плана-графика работы стана, устанав­ ливающего последовательность и количество проката, изготов­ ляемого по отдельным монтажным схемам. Текущие простои рас­ считываются по каждой монтажной схеме на основании норм времени для соответствующих операций — перевалки, смены ка­ либра, крепления арматуры, смены ножей и др., установленных по данным работы передовых бригад.

В табл. 95 приведены рассчитанные таким образом текущие простои по стану 350.

Наименование

Т а б л и ц а 95

Р асч ет тек ущ и х пр остоев по стан у 350

Производстве помесячному графику

наперевал­ кахиз-за j сменысорта :

Время простоев, час.—мин.

наперевал­ кахиз-за из­ носавалков

насмене калибров

накреплении арматуры

насмене плавкии вы­ резкепроб

насмене но­ жейи дисков

 

 

 

 

 

 

О

О

н

Сталь круглая диам.

4000

 

 

1—20 0—30

 

0—25

5 -1 5

22 м м ...................

 

2— 00

 

1— 00

Сталь круглая диам.

9000

 

_

2—53 1 — 10

2—15

0—50

9—05

40 м м ...................

диам.

2— 00

Сталь круглая

8000

 

 

 

 

 

0—30

7—50

75 мм ...................

сталь

2—00

 

2— 20

1—00

2— 00

Полосовая

13000

 

 

4—23

1—40

3—15

 

14-35

120x5 мм

. . .

2 - 0 0

2— 00

1— 20

Угловая сталь

45 X

14000

 

 

4—40

1—50

3—30

1—30 15—30

Х45Х4 ................

 

2— 00 2—00

Швеллер № 10 . . .

12000

2— 00

2 —00

4—00 1—30

3 -00

1—15 13-45

И т о г о . .

60000

12—00 6—00

19-30

7 -4 0

15—00 5—50 66—00

Как указывалось, стан работает непрерывно с остановкой два раза в месяц на сутки на планово-предупредительный ре­ монт. Для осмотра и наладки стана производится 15-мин. оста­ новка в начале каждой смены.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ