
- •Реферат
- •Аналіз наукової інформації і стан проблеми
- •1.1 Технологічні режими роботи, склад і конструктивні особливості механічного встаткування широкоштабових станів гарячої прокатки
- •1.2 Основні тенденції розвитку широкоштабових станів гарячої прокатки
- •Опис технологічного процесу
- •2. Вплив температурного режиму
- •2.1 Температурно-швидкісні режими деформації на сучасних широкоштабових станах гарячої прокатки
- •2.2 Технологічні режими і параметри прокатки з прискоренням на широкоштабових станах гарячої прокатки.
- •2.3 Математична модель планування експеременту
- •Швидкість прокатки в подальшій кліті
- •Швидкість прокатки в подальшій кліті
- •2.4 Приклад розрахунку швидкісного режиму в чистовій безперервній групі клітей широкоштабового стану
- •3. Експериментальне дослідження технологічних параметрів прокатки із прискоренням в чистовій групі бшс 1680
- •3.1 Методика дослідження
- •3.2 Деформаційні параметри
- •3.3 Кінематичні параметри
- •Режим 2 - прокатка із прискоренням: чисельник - початкова (до збільшення) швидкість прокатки; знаменник - максимальна швидкість прокатки.
- •Технологія й режими термічної обробки
- •4.2 Режими термічної обробки сплавів
- •4.3 Результати дослідження і їх аналіз
- •5. Практична цінність отриманих результатів
- •6. Потенційна економічна ефективність результатів виконаного дослідження
- •6.1 Початкові дані
- •Розрахунок ефективності
- •7. Охорона праці
- •7.1 Екологічні аспекти досліджуваної проблеми
- •7.2 Охорона праці при проведенні дослідження
- •7.3 Охорона праці в обчислювальному центрі
Опис технологічного процесу
Посадка слябів в методичні печі виконується відповідно за графіком прокатки. Сляби надходять безпосередньо після прокатки на слябінгу (через похилий транспортер), або зі складу слябів (через завантажувальні столи) на верхній пічний рольганг, а відтіля - в методичні печі.
Просунення цих слябів через печі виконується за допомогою рейкових товкачів.
Таблиця 1.1 – Розміри та вага слябів
Група сталі |
Товщина штаби, мм |
Ширина штаби, мм |
Товщина слябу, мм |
Довжина слябу, мм |
Вага слябу, т |
||||
Одинарні |
Полуторні |
Двійні
|
Одинарні |
Полуторні |
Двійні
|
||||
Киплячі |
2,0-3,7 |
1000-1280 |
105-175 |
2200 |
3900 |
4700 |
3,4 |
6,1 |
7,9 |
Насамперед (в методичній зоні) нагрів виконується за рахунок тепла відроблених газів. По мірі пересунення слябів через печі їх температура поступово збільшується. Швидкість пересунення слябів в печах, температура в печі та т.п. задаються нагрівальниками печей за допомогою контрольно-вимірювальних пристроїв.
На кінцевому етапі нагріву сляби проходять через томильну зону, де відбувається вирівнювання температури по перетину металу.
Нагріті сляби попадають на нижній пічний рольганг, а відтіля вони попадають на стан.
Печі опалюються сумішшю доменного, коксового і природного газів, а у випадку відсутності природного газу – сумішшю доменного та коксового газів. В якості пальника використовуються інжекційні горілки.
При нагріві металу необхідно забезпечувати повне згоряння газу та виключити оплавлення поверхні слябу.
Нагрів слябів в методичних печах виконується по режиму приведеному в таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 – Температурний режим нагріву слябу розміром 168х985х4700 мм та вагою 6066 кг зі сталі 08кп
Марка сталі |
Характер посаду |
Температура по зонам, 0С |
Товщина слябу |
Час нагріву |
Темпе-ратура за 4-ю кліттю |
||||||
Томильна |
Перша зварювальна |
Друга зварювальна |
Нижня |
||||||||
08кп |
холодний |
1240-1290 |
1300-1370 |
Не задається |
1200 |
168 |
2-00 |
1040-1120 |
Якість нагріву слябів контролюється по температурі розкатів за 4-ю кліттю стану по показанням потенціометру КСП-4. При цьому температура розкатів повинна складати від 1040 0С до 1120 0С для штаб шириною від 1000 до 1150 та від 1060 до 1120 0С для штаб шириною від 1160 до 1520 мм, а різниця температури за 4-ю кліттю між розкатами при прокатці одного профілю і при одному тому ж налагодженню чорнової групи клітей не повинна бути більше 20 0С.
Таблиця 1.3 – Кратка технічна характеристика та основні розміри робочого простору нагрівальних печей.
Найменування |
Одиниця виміру |
Номера печей |
|
1, 2, 3, 4 |
5 |
||
Корисна довжина |
мм |
31540 |
31540 |
Ширина печі |
мм |
5220 |
5684 |
Довжина методичної зони |
мм |
5520 |
6900 |
Довжина другої зварювальної зони |
мм |
7810 |
8850 |
Довжина першої зварювальної зони |
мм |
9280 |
9280 |
Довжина томильної зони |
мм |
8930 |
6510 |
Теплова потужність |
Ккал/ч |
53х106 |
53х106 |
Так як на безперервному тонколистовому стані всі 10 клітей розташовані одна за одної, то метал що прокатується пересувається по стану суцільним струмом по одній лінії.
В чорновій групі стану розкат знаходиться одночасно максимум в двох клітях, а в чистовій в усіх 6-ти клітях.
Чорновий та чистовий окалиноламачі "зламують" окалину, яка потім змивається водою під високим тиском. Окрім того, чорновий окалиноламач використовується так само і як робоча кліть, виконуючи обтиск до 25%.
Кліті з вертикальними валками повинні забезпечувати зняття поширення, отримане при деформації розкату горизонтальними валками. Обтиск в вертикальних валках 15-25 мм.
В нижчеподаній таблиці 1.4 вказані максимально допустимі обтиски по клітям чорнової групи.
Таблиця 1.4 - Максимально допустимі обтиски по клітям чорнової групи
№ кліті |
Максимальний обтиск, % |
|
При ширині слябів до 1250 мм |
При ширині слябів понад 1250 мм |
|
ДУО |
25 |
20 |
1 |
37 |
35 |
2 |
40 |
37 |
3 |
40 |
37 |
4 |
40 |
37 |
Розкат після прокатки в чорновій групі клітей поступає до летючих ножиць для обрізки переднього та заднього кінців, а потім захоплюється валками чистового окалиноламача та першої кліті чистової групи (кліть № 5) та далі по всім іншим клітям.
Оскільки в чистовій групі клітей штаба одночасно знаходиться в усіх клітях стану, то для забезпечення нормального процесу прокатки повинна бути забезпечена рівність секундних об'ємів по клітям, тобто:
V5 х Н5 х В5 = V6 х Н6 х В6 = = V10 x H10 x В10,
де: V, Н, В - швидкість, товщина та ширина штаби після відповідної кліті.
В зв'язку з тим, що ширина штаби практично не змінюється, тому рівність секундних об'ємів буде мати наступний вигляд:
V5xH5=V6xH6 = = V10xH10.
Допустимі обтиски по клітям чистової групи представлені в таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 - Допустимі обтиски по клітям чистової групи
Кліть |
Максимальне обтискання при прокатці вуглецевих та низьколегованих сталей, % |
|
Ширина слябу до 1250 мм |
Ширина слябу вище 1250 мм |
|
Дуо |
25 |
20 |
№ 1 |
37 |
35 |
№2 |
40 |
37 |
№3 |
40 |
37 |
№4 |
40 |
37 |
В якості примірника нижче, в таблиці 1.6 наведений режим обтисків при отриманні гарячекатаної штаби перетином 3 х 1400мм Ст. 3 зі слябу з розмірами 130 х 1410 х 4500мм.
Таблиця 1.6 - Режим обтисків при отриманні гарячекатаної штаби
№ кліті |
Товщина штаби після кліті, мм |
Обтиск |
|
Мм |
% |
||
ДУО |
120 |
30 |
20 |
1 |
82 |
38 |
31.8 |
2 |
52 |
30 |
36.6 |
3 |
33 |
19 |
36.5 |
4 |
22 |
11 |
33.3 |
5 |
13.4 |
8.6 |
39 |
6 |
8.25 |
5.15 |
38.4 |
7 |
5.7 |
2.55 |
30.9 |
8 |
4.27 |
1.43 |
25.1 |
9 |
3.24 |
1.03 |
24.1 |
10 |
3 |
0.24 |
7.4 |
Для забезпечення якісного профілю виконується обов'язкова перевалка робочих та опорних валків клітей стану, а прокатка виконується строго за шириною, тобто після перевалки спочатку катають широкі штаби, а потім ширина штаб поступово зменшується, та перед наступною перевалкою катають найбільш вузькі штаби.
Для отримання штаб з мінімальною поперечною різнотовщинністю робочі валки мають випукле профілювання. По мірі виробки опорних валків опуклість робочих валків збільшується. Стан обладнаний різноманітною апаратурою та системами, які допомагають отримати штаби відповідно за вимогами стандартів.
Для забезпечення технічних вимог до гарячекатаної штабової сталі прокатка штаб на БТЛС 1680 повинна виконуватися таким чином, щоб після перевалки опорних та робочих валків або тільки робочих валків чистової групи клітей, вона велась починаючи з широких та закінчуючи вузькими штабами. Порушенням прокатки за шириною вважається прокатка вузьких штаб серед широких та широких серед вузьких, якщо різниця в їх ширині складає понад 10 мм, а загальна кількість прокатаних штаб з порушенням перевищує 20 одиниць.
Невиконання вимог прокатки штаб по ширині не вважається порушенням в наступних випадках:
а) при прокатці настроювальних штаб після перевалки робочих валків чистової групи клітей;
б) при прокатці 1-3 плавок більш вузьких штаб безпосередньо після настройки стану при умові постійного зростання їх ширини до максимального розміру, що прокатується на даних робочих валках;
в) при прокатці гарячекатаних штаб, призначених для порізки на агрегатах поперечної різки ЦГПТЛ за виключенням штаб, які призначені для експортного листа.
Гарячекатані штаби, призначені для виготовлення бензобаків, жесті та холоднокатаного листа дозволяється прокатувати без попередньої перевалки робочих валків чистової групи клітей тільки в тому разі, якщо перед ними не прокатувалися більш вузькі штаби.
Сляби, посаджені в печі в виді прокладок між слябами нержавіючої сталі, а також настроювальні сляби катати на експортні замовлення та для лонжерів забороняється.
Сляб, нагрітий до потрібної температури, видається з печі та транспортується по рольгангу до кліті ДУО та далі до робочих клітей № 1, 2, 3 та 4, де обтискається відповідно з режимом обтисків в чорновій групі клітей.
Оператор чорнової групи клітей періодично (не менш 2-х разів в зміну) по телефону повинен звіряти навантаження на головні двигуни кліті чорнової групи по самописним приладам машинного залу.
Оператор чорнової групи повинен слідкувати за температурою нагріву двигунів №№ 7 та 8 по дублюючому приладу, своєчасно реагувати на перший
попереджувальний звуковий сигнал та скорочувати темп прокатки, не допускаючи другого звукового сигналу про перегрів двигунів.
Подача попереджувального першого звукового сигналу відбувається при досягненні температури двигунів + 85°С (при температурі повітря в машинному залі від 0 до + 30°С) та + 90°С (при температурі повітря від + 30 °С до + 50 °С).
Подача другого звукового сигналу про перегрів двигунів відбувається при досягненні температури двигунів + 90 °С (при температурі повітря від 0 до + 30 °С), та + 95 °С (при температурі повітря від + 30 °С до + 50 °С).
При перегріві двигунів окрім подачі звукового сигналу автоматично відключається секція рольгангу перед кліттю ДУО на час 5 хвилин, необхідний для остигання двигунів.
Обтиск кромок розкату відбувається в вертикальних валках, встановлених перед клітями №№ 2, З та 4 на величину від 4 до 23 мм.
Температура розкатів за 4-ю кліттю повинна бути в межах встановлених температур для забезпечення температури кінця прокатки штаби в заданих інтервалах.
Збиття окалини при прокатці штаб 1, 2 та 3 групи марок сталей зі слябів, які нагріті в методичних печах, виконується всіма колекторами води високого тиску при роботі трьох насосів.
Тиск води при збиванні окалини з поверхні прокатуємих розкатів при одночасній роботі всіх колекторів повинно бути не менш ніж 80 атмосфер, що дорівнює 8.1 МПа (за показниками манометра, встановленого після акумулятора).
Збиття окалини повинне забезпечити її повне усунення з поверхні слябів та розкатів. Відповідальність за якісне збиття окалини несуть вальцювальники чорнової та чистової груп, майстер стану, різьбяр гарячого металу та старший змінний майстер стану.
В випадку необхідності при прокатці штаб 3 групи марок сталей додатково застосовуються мілко порубані мітли, накидані на поверхню розкатів перед подачею його в кліті №№ 2 та 3.
Розхід води, що подається для охолодження робочих валків чистової групи клітей, повинен бути не менш 3700 - 3800 м3 за годину, для чого додатково включається третій насос.
Не допускається прокатка гарячекатаних штаб, що призначенні для подальшого переділу на холоднокатаний лист, якщо на робочих валках кліті №№ 5 - 7 прокатано більш ніж 2000 тонн металу.
Перевірка наявності окалини на поверхні гарячекатаних штаб виконується шляхом вирізки на всю ширину штаби проб довжиною від 300 до 350 мм. Проби вирізаються на відстані не менш 4 метрів від заднього кінця рулону.
Відбір проб виконується на спеціальних ножицях, встановлених після моталок №№ 4 - 6.
Для перевірки наявності окалини, проби обов'язково відбираються від третього рулону плавки, призначеної на експорт в рулонах (з повздовжнім розпуском або без розпуску),незалежно від товщини штаб.
При прокатці плавок експортного призначення з поставкою в листах товщиною до 4 мм включно проба відбирається від одного рулону з плавки (середній рулон по прокатці).
При прокатці підкату для жесті та холоднокатаного листа проба відбирається від третього рулону кожної плавки.
Перед прокаткою підкату для жесті, бензобаків та холоднокатаного листа обов'язково перевіряється стан поверхні робочих валків шляхом огляду проби, відібраної від заднього кінця рулону, прокатаного перед підкатом для жесті, холоднокатаного листа та бензобаків.
Прокатка металу для жесті, холоднокатаного листа та бензобаків дозволяється тільки в випадку відсутності на пробі вкатанної окалини.
При знайденні вкатанної окалини прокатка припиняється та стан зупиняється.
В випадку наявності на пробі вкатанної окалини від відроблених валків виконується проміжна перевалка клітей №№ 5-7 або шляхом огляду визначається, в яких клітях відроблені валки (це відноситься головним чином до клітей №№ 4, 5, 6 та 7) та виконується перевалка відроблених валків, а також огляд та при необхідності ремонт чи промивка колекторів охолодження робочих валків.
В випадку наявності на пробі вкатанної окалини, у зв'язку з незадовільною роботою колекторів гідрозбиття (засмічення сопел, низька якість сопел, низький тиск води, відключення колектора гідрозбиття) виконується огляд та чистка сопел або промивка колектора гідрозбиття окалини, ремонт регулюючої та запірної арматури системи гідро збиття, ремонт системи автоматичного включення та відключення колекторів гідрозбиття.
Чистка, регулювання та заміна сопел, а також промивка колекторів гідрозбиття окалини та колекторів охолодження робочих валків виконується змінним слюсарем - водопровідником.
Розкат з чорнової групи поступає до летючих ножиць для обрізки переднього та заднього кінця.
Обов'язковій обрізі переднього кінця розкату підвергаються розкати, що прокатуються в чистовій групі клітей на штаби товщиною від 2 до 3 мм.
При прокатці другої товщини обрізка переднього кінця розкату виконується відбірково в залежності від його товщини та форми.
При поставці металу на експорт в рулонах передній кінець розкату обов'язково обрізається, незалежно від кінцевої товщини штаби.
Обов'язкова обрізка заднього кінця виконується на всіх розкатах.
При обрізі кінців розкату сталей марок 09Г2Д, 10ХНПД та 15СП прибирання обрізі виконується в окрему коробку з послідуючою її пофарбуванням. Відходи (обрізь) сталей марок 09Г2Д та 15СП (мідистою) фарбуються вапняним молоком, а сталі марки 10ХПНД - вапняним молоком з добавкою оранжевого барвника.
При розподіленні обтисків в клітях чистової групи старший вальцювальник групи або стану слідкує за тим, щоб навантаження на двигуни не перевищували допустимі.
Швидкість прокатки в клітях чистової групи повинна забезпечувати в умовах заданих величин обтиску необхідні температури кінця прокатки для даного профілю та даної групи марок сталей.
Температура розкатів за четвертою кліттю та температура кінця прокатки штаб повинна відповідати заданим. Відповідальність за дотримання температурного режиму прокатки покладається на вальцювальника стану.
Забезпечення температури кінця прокатки досягається шляхом зміни швидкості прокатки в клітях чистової групи та товщини підкату в межах допустимих навантажень.
Контроль товщини та ширини прокатуємих штаб виконується стаціонарним товщиноміром та шириноміром.
Контроль правильності роботи вказаних приборів (перевірка фактичної товщини, ширини та різнотовщинності) виконується шляхом заміру ручним мікрометром та вимірювальною лінійкою контрольних карт, відібраних для огляду наявності окалини, а також в любий час роботи стану за вимогою вальцювальника сьомого розряду.
При знаходженні на пробах або в результаті контролю показань товщиноміра відхилень товщини штаб, перевищуючих допустимі значення, товщина прокатуємих штаб коригується вальцювальником сьомого розряду.
В випадку отримання різної ширини штаби по довжині оператор чистової групи клітей регулює натяг між клітями чистової групи.
При прокатці гарячекатаних штаб в рулонах на експорт оператор чистової групи відповідно з показниками шириноміру передає контролеру або майстру ВТК дані про відділенні вузьких (широких) штаб плавки та робить відповідну запис на діаграмній смузі шириноміру. Старший змінний майстер стану (або змінний майстер) за діаграмою шириноміру складає висновки про придатність штаб за шириною (придатні рулони для поставки на експорт повинні мати допуск за шириною від +10 до +20 мм в холодному стані по "хвосту").
При знайденні на відібраних пробах різнотовщинність, перевищуючу допустимі норми, товщина коректується вальцювальником сьомого розряду шляхом зміни тиску масла в системі протизгину робочих валків клітей №№ 8, 9 та 10, або шляхом зміни величини обтиску, а при невідповідності якості смуг потребам нормативно-технічної документації прокатка зупиняється та приймаються міри для ліквідації причин браку (перевалка валків, зміна замовлення, та інше).
Для отримання штаб з високою площинністю та мінімальною поперечною різнотовщинністю використовується система противигину робочих валків клітей №№8, 9 та 10.
Регулювання площинності та поперечної різнотовщинності виконується вручну за візуальною оцінкою за десятою кліттю БТЛС 1680.
При підвищенні хвилястості за обома кромками штаб вальцювальник сьомого або шостого розряду збільшує тиск масла в системі протизгину робочих валків кліті № 10 додатково робиться зниження тиску масла в системі протизгину робочих валків кліті № 9 або кліті № 8 або одночасно клітей №№ 8 та 9.
З метою збільшення строку служби підшипників робочих валків припускається виконувати регулювання хвилястості по обом кромкам штаб шляхом зниження тиску масла в системі противигину робочих валків кліті № 8 або в кліті № 9 або одночасно клітей №№ 8 та 9, а в випадку неможливості виправлення хвилястості штаби тільки зміною тиску масла в системі противигину клітей №№ 8 та 9 додатково виконується збільшення тиску масла в системі противигину робочих валків кліті № 10.
При коробоватості штаб виконується зниження тиску масла в системі противигину робочих валків кліті № 10, а у випадку неможливості виправлення коробоватості зміною тиску масла в системі противигину тільки кліті № 10 додатково виконується збільшення тиску масла в системі противигину кліті № 9 або кліті № 8 або одночасно клітей №№ 8 та 9.
В тому випадку, коли фактична товщина прокатуємих штаб близька до мінімально допустимої, виправлення коробоватості допускається робити шляхом зниження тиску масла в системі протизгину робочих валків клітей №№ 8 та 9, а в випадку коли неможливо виправлення коробоватості тільки зміною тиску масла в системі протизгину клітей №№ 8 та 9, додатково зменшується тиск масла в системі протизгину кліті № 10.
При підвищеній поперечній різнотовщинності штаб виконується збільшення тиску масла в системі протизгину робочих валків кліті № 8, а при необхідності і клітей №№ 9 та 10.
Межею зменшення поперечної різнотовщинності є поява за десятою кліттю стана хвилястості при збільшенні тиску масла в системі протизгину робочих валків кліті №№ 8 та 9 або поява коробоватості при збільшенні тиску масла в системі протизгину кліті № 10.
В тих випадках, коли керуючого впливу противигину робочих валків кліті №№ 8-10 виявляється недостатньо для виправлення хвилястості, коробоватості або поперечної різнотовщинності виконується перерозподіл обтисків: при хвилястості та підвищеній поперечній різнотовщинності — обтиск в кліті № 10 зменшується, а в кліті № 9 - збільшується; при коробоватості - обтиск в кліті № 10 збільшується, а в кліті № 9 - зменшується.
Ліквідація односторонньої хвилястості або клиновидності поперечної перерізу штаби виконується зміною положень натискних гвинтів клітей №№ 8 -10.
В усіх випадках застосування систем противигину робочих валків слід враховувати, що із збільшенням тиску масла товщина прокатуємої штаби збільшується, а із зменшенням — зменшується.
В випадку застрявання штаб в стані або моталках, зняття недокатів або отримання викидів майстер стану або вальцювальник сьомого розряду повинен негайно встановити кількість застромлених штаб, викидів та недокатів, повідомити контролеру ВТК у пайлера та клеймувальнику гарячого металу та прийняти необхідні міри по усуненню застрявання.