Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Листова продукція стану 2250 ВАТ "АМК"

Листова продукція стану 2250 ВАТ "АМК"

Опис сортаменту продукції, обладнання й технології прокатки на стані 2250. Розрахунок режиму обтискань, швидкісного режиму прокатки та енергосилових параметрів на клітях "Дуо" та "Кварто", допустимих зусиль на клітях стану, часу нагрівання металу в печі.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 04.11.2011
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Пояснювальна записка до дипломного проекту має у собі 92 сторінки, 11 малюнків, 30 таблиць, 17 бібліографічних джерел .

Об'єктом дослідження дипломного проекту є встановлення металевого рекуператора який дає зниження витрати палива.

Метою проекту є зменшення енерговитрат при впровадженні проекту на стані 2250.

Загальна частина дипломного проекту повідомляє про сортамент продукції, обладнання та технологію прокатки на стані 2250.

Спеціальна частина містить відомості про встановлення металевого рекуператора.

У технологічній частині приведений розрахунок режиму обтискань, швідкістного режиму прокатки та енергосилових параметрів.

У механічній частині визначаються допустимі зусилля на клітях стану .

Теплотехнічна частина містить розрахунок горіння палива, часу нагрівання металу у чотиризонній методичній печі стану 2250 та перевірочний розрахунок основних розмірів печі.

Економічна частина містить розрахунок економічної ефективності від впровадження заміни рекуператора.

Частина охорони праці та навколишнього середовища містить характеристику шкідливих та небезпечних факторів стану 2250, заходи що до техніки безпеки, виробничу санітарію, заходи пожежної безпеки, заходи по захисту навколишнього середовища.

Частина цивільної оборони повідомляє про небезпеки та можливі нещасні випадки, містить оперативну частину плану зниження аварій по ТЛЦ - 1.

Перелік ключових слів:

Валки, витягування, деформація, кантовка, кліть, коефіцієнт, лист, момент, окалина, обтискання, правка, розбивка, екран, різнотовщинність, різноширинність, сляби, стан, схема, зусилля, прокатування, піч, температура, рольганг.

Зміст

Вступ

1. Загальна частина

1.1 Призначення стану та сортамент

1.2 Характеристика обладнання та технологічного процесу

2. Спеціальна частина

3. Технологічна частина

3.1 Фабрикація сляба

3.2 Розрахунок режиму обтискань на кліті „Дуо” та „Кварто”

3.3 Розрахунок швидкісного режиму на кліті „Дуо”

3.4 Розрахунок швидкісного режиму на кліті „Кварто”

3.5 Визначення допустимих зусиль на валкі кліті „Дуо”

3.6 Визначення допустимих зусиль на валкі кліті „Кварто”

3.7 Визначення допустимого моменту при плющенні на кліті „Дуо”

3.8 Визначення допустимого моменту при плющенні на кліті „Кварто”

3.9 Розрахунок температурного режиму на кліті „Дуо”

3.10 Розрахунок температурного режиму на кліті „Кварто”

3.11 Розрахунок енергосилових параметрів при плющенні на кліті „Дуо”

3.12 Розрахунок енергосилових параметрів при плющенні на кліті „Кварто”

3.13 Перевірка двигуна кліті „Дуо” на нагрів

3.14 Перевірка двигуна кліті „Кварто” на нагрів

4. Механічна частина

4.1 Розрахунок валків кліті „Дуо” на міцність

5. Теплотехнічна частина

5.1 Розрахунок горіння палива

5.2 Розрахунок часу нагрівання металу

5.3 Розрахунок основних розмірів печі

6. Економічна частина

6.1 Розрахунок економічної ефективності від впровадження нового обладнання у листопрокатному виробництві

7. Охорона праці та навколишнього середовища

7.1 Аналіз небезпечних і шкідливих виробничих чинників на стані 2250

7.2 Заходи з техніки безпеки і труда

7.3 Виробнича санітарія

7.4 Заходи з пожежної безпеки

7.5 Заходи по захисту навколишнього середовища

8. Цивільна оборона

Висновок

Перелік посилань

Вступ

Листова продукція відноситься до числа найбільш економічних видів металопродукції, але за для того, щоб листова продукція стану 2250 ВАТ „АМК” була біль - менш конкурентоспроможною у зрівнянні з цією ж продукцією інших вітчизняних і зарубіжних станів треба на перший план поставити проблему економії металу та економії енерговитрат. При виробництві товстих листів утрати металу дорівнюють 17 - 20%. Оскільки приблизно половина з них (6 - 10%) - втрати на обрізь, тому саме цій статті та статті витрат на енергію повинна бути приділена сама пристальна увага.

Так як, електроенергія та паливо дуже дороге та кількість його у нашій країні обмежено, то їх треба використовувати раціонально.

У зв'язку з цим актуальність зменшення енерговитрат стає все більш значною.

Для зниження енерговитрат я пропоную слідуючи технічні рішення. встановити металевий трубчатий рекуператор, для підігріву повітря до 400 0С0 що в свою чергу дає можливість підвищити калориметричну температуру, температуру горіння палива, економія палива.

1. Загальна частина

1.1 Призначення товстолистового стану 2250

Стан 2250 призначений для виробництва листів 4 - 25 мм, вширшки від 1219 до 2000 мм, завдовжки від 2400 до 12000 мм (при загальній довжені до 18 м) з кромкою обріза з вуглецевих, конструкційних, низьколегованих і легованих (зокрема неіржавіючих і інших спеціальних марок сталей). С тимчасовим опором розриву в холодному стані до 780 Н/мм2.

Заготівкою для виробництва листів є сляби товщиною від 110 до 250 мм, шириною 590 - 1250 мм і завдовжки 1200 - 1850 мм. При масі сляба від 0,6 до 3,8 т.

1.2 Устаткування і технологічний процес виробництва товстих листів в умовах товстолистового стану 2250

Сляб надходить на склад заготовок з блюмінгу 1250, де їх оглядають і якщо є дефекти, то їх зачищають, також видаляється окалина за допомогою різаків. Потім сляби зважують, проводять заміри і передають на завантажувальний рольганг, з якого за допомогою штовхача сляби завантажуються в методичну нагрівальну піч. У печах сляби гріють приблизно 1,5-2,5 год. до температури 1150-1250 С в залежності від їх розмірів та марок сталі. Процес нагріву для запобігання великого окалиноутворення ведуть форсовано згідно з інструкціями. Час нагріву залежить від виду посада, який буває холодним чи гарячим ( температура слябів приблизно 400 С ).

Виданий з печі сляб приймальним та робочим рольгангами переміщується до валків та задається в них при мінімальних обертах двигуна. Якщо сляб пересувається не за віссю рольганга, то він на ходу центрується однією з лінійок маніпуляторів.

Перші два пропуски робляться вздовж довжини сляба: при повздовжній прокатці для запобігання отримання вузьких кінців розкату сумарна витяжка повинна бути максимальною (не менш 15-20 % від товщини сляба), при поперечній прокатці для отримання потрібної ширини розкату з припуском кромок, сумарні обтискування обмежуються довжиною сляба та потрібною шириною листа.

Сумарне обтискування в перших двох проходах розподіляється між ними таким чином, щоб забезпечити гарне взрихління та збив окалини.

Після протяжки сляб кантують на 90о за допомогою конічних роликів та правої лінійки маніпулятора для розбивки ширини при продольній прокатці, отримання ладанної товщини листа при поперечній прокатці.

Якщо довжина ( ширина ) перевищує задану більш ніж на 30 мм, то цей сляб повинен прокатуватися вздовж.

Величина припуску на бокову обрізь повинна бути від 80 до 140 мм. в залежності від товщини листа, схеми прокатки, ширини листа, товщини та ширини сляба.

Товщина підката, переданого на чистову кліть, залежить від рівномірного завантаження клітей та максимальної продуктивності стана.

Якщо розкат внаслідок великого зносу та прогину валків має хвилясті кромки та нерівні торці, то в цьому випадку: зменшується обтискування при розбивці ширини у останніх пропусках; застосовується прогладжування у відповідних пропусках при тому ж зазорі, що і у попередньому пропуску на 2- 4 мм більше; зменшується подача води на валки, не допускаючи нагрівання валків вище на 70 С.

Після чорнової кліті підкат передають на чистову кліть, де відбувається остаточне формування розкату.

З чистової кліті розкат передається на роликову правильну машину №1, де вони підлягають правці. Правка розкатів засновується на знакоперемінному згинанні. Температура розкату при правці складає 700о. Якщо розкат потребує підвищення механічних властивостей, то його за допомогою шлеперів направляють до термічної роликової прохідної печі, а тонкі листи пересуваються далі тому, що в них відбувається самовідпуск. У термічній печі проводять відпуск та підігрів розкатів для повторної правки на роликовій правильній машині №2. Після правки всі розкати надходять на інспекційні столи, де їх оглядають контролери ВТК, якщо виявляють дефекти, то розкати відправляють на доробітку, а якщо дефектів не виявлено, то розкати перевертають на другу сторону за допомогою пальців кантувачів, оглядають та передають на дільницю різання.

На стані 2250 використовують дискові ножиці для обрізання бокових кромок листа, що дозволяє отримати лист правильної форми з боків, після обрізання бокових кромок розкат передається на гільйотинні ножиці для обрізання передньої та задньої кінцівок полоси, та ріжуть на мірні довжини. Температура розкатів при порізці складає 250-300о С

Після порізки листи надходять на стелажі видачі, де їх оглядають і якщо є дефекти, які можна усунути, то їх зачищають за допомогою машин з абразивними кругами. У разі, якщо є невиправні дефекти, листи відбраковуються.

Потім готові листи складаються в пачки та відвантажуються згідно замовлень.

Характеристика обладнання

Технічна характеристика штабелюючого столу: кількість -4 ., швидкість підйому -0,24 об./с, робоче зусилля -147 кН, максимальний робочий хід -1050 мм .

Технічна характеристика штовхача: кількість -4, тип- рейковий, робоча швидкість -0, 215об/с, робоче зусилля -15 кПа, максимальний робочий хід -3400 мм

Технічна характеристика нагрівальних печей: тип- чотиризонна дворядна з нижнім обігрівом, торцевим завантаженням та видачею, довжина - 22470 мм, ширина - 4500 мм, відстань між глісажними трубами -800 мм.

Печі опалюються сумішшю доменного та природного газів. Теплота згоряння 2250-2450 ккал/м3 . Продуктивність печей -55 т/год на гарячому посаді та 33 т/год на холодному посаді.

Кількість пальників по зонах, шт :

томильна зона - 4;

- І верхня зварювальна зона - 5;

- ІІ верхня зварювальна зона - 4;

- нижня зварювальна зона - 6.

Технічна характеристика клітей приведена в таблиці 2.

Таблиця 1 - Характеристика клітей .

Тип кліті

Тип станини

Потужність приводу

Номінальний момент двигуна

Максимальний момент двигуна

Момент Холостої Ходи,

Чорнова двовалкова

Закрита (сталева, лита)

1150

50

150

0,051

Чистова чотирьох-валкова

Закрита (сталева, лита )

2300

50

150

0,051

Чорнова двовалкова кліть має два двигуна постійного струму, швидкість обертання 0-23-32 об/хв., прискорення двигуна - 20 об/хв., а уповільнення - 30 об/хв.

Чистова чотиривалкова кліть має один двигун постійного струму, швидкість обертання 0-46-64 об / хв, прискорення двигуна -30 об/хв, а уповільнення -40 об/хв.

Технічна характеристика натискних приладів чорнової кліті: робоча довжина гвинта -1450 мм., діаметр - 355 мм., крок різьби 19,05 мм, швидкість підйому натискних гвинтів при установленому русі -12,12 мм/с. Привід через черв'ячну пару, з передатковим числом 15, від електродвигуна ДП-62, 46 кВт, 620 об/хв .

Технічна характеристика натискних приладів чистової кліті:

прокатка стан продукція кліть

діаметр гвинта - 460 мм, крок різьби - 18 мм, швидкість підйому та зниження гвинтів при установленому русі -3,1 мм/с . Привід через черв'ячну пару 1:60, від електродвигуна типу ДПЛ-62; 45кВт; 620 об/хв.

Врівноважувальні прилади чистової клітини-гідравлічні.

Технічна характеристика валків приведена у таблиці 2.

Таблиця 2 - Технічна характеристика валків.

Найменування

Матеріал

Довжина бочки, мм

Діаметр бочки

Діаметр шийки, мм

Номінальний ,мм

Мінімальний, мм

Робочі валки чорнової кліті

Робочі валки чистової кліті

Опорні валки чистової кліті

Сталь

Сталь

Кована сталь

2250

2250

2250

940

685

1310

900

650

1296

640

440

750

Технічна характеристика правильних машин приведена у таблиці 3.

Технічна характеристика маніпуляторів перед кліттю: кількість лінійок - 2; привід - гідравлічний; хід лінійки - 1200 мм; мінімальна відстань між лінійками - 1000 мм; максимальна - 3200 мм; довжина лінійки - 1600 мм.

Технічна характеристика маніпуляторів перед кліттю: кількість лінійок - 2; привід - гідравлічний; хід лінійки - 1000 мм; мінімальна відстань між лінійками - 1200 мм; максимальна - 2200 мм; довжина лінійки - 1600 мм, зусилля штовхання - 3000 кг.

Таблиця 3- Технічна характеристика правильних машин.

Назва

Розміри листів, що підлягають правці

Температура листів при правці, 0С

Кількість роликів, шт

Діаметр роликів, мм

швидкість,м/с

Товшина, мм

Ширина ,мм

Робочі,

Опорні

Направляючі

Робочі

Опорні

Направляючі,

ЛПМ№1

ЛПМ,№2

ЛПМ-3

ЛПМ-4

5-25

5-12

25

25

2200

1000-1900

2300

2300

600-800

700-800

0

0

7

9

9

9

7

9

9

9

2

2

2

2

280

230

170

170

300

245

200

200

2

245

204

204

0,5

0,5-1

0,5

0,5

Технічна характеристика ножиць приведена у таблиці 4.

Технічна характеристика ланцюгового шлепера інспекторського столу: ширина - 12900 мм; довжина - 19000 мм; кількість ланцюгових доріжок - 10; відстань між доріжками -2000 мм; швидкість пересування ланцюгів - 0,8 м/с.

Технічна характеристика кантувача листів: час кантування одного листа - 17 с; кількість ричагів кантувача - 9 пар; відстань між ричагами - 2000 мм; довжина ричага - 1870мм.

Технічна характеристика ланцюгового шлеперу перед піччю: довжина - 7500 мм, 10 доріжок, ширина - 19000 мм, відстань між доріжками -200 мм, швидкість переміщення ланцюгів - 0,8 м/с, привід від електро двигуна типу МТ- 31-, 11 кВт.

Технічна характеристика роликового поду прохідної печі: 81 ролик з жаростійкої сталі 20Х25Н20С2, ДЕСТ- 5632 - 72, діаметр дисків роликів 450 мм, діаметр труби 245 мм, крок роликів 400 мм, довжина бочки ролика 2700 мм.

Таблиця 4- Технічна характеристика ножиць.

Найменування

Розмір листів, мм

Кут нахилу ножиць,0

Номінальний діаметр ножиць, мм

Матеріал ножиць

Швидкість, м/с

Максимальне зусилля, мПа

Товщина

Ширина

Дискові ножиці

Кромкокришийні ножиці

Гільйотинні ножиці №1

Гільйотинні ножиці №2

5-2

25

25

900-2300

50-150

2

22100

2100

4018 /

4018 /

1000

Сталь

55ХНД

6ХД2С

сталь

5ХНД

5ХНТ

6ХД2С

сталь

5ХНД

5ХГМ

6ХД2С

сталь

5ХНД

5НГМ

6ХД2С

0,93

10

11-12 різ/хв

11-12 різ/хв

1,22

1,22

Прохідна роликова піч:

довжина робочого простору -32480 мм;

ширина робочого простору -2470 мм;

матеріал кладки -шамот;

кількість пальників низького тиску - 88;

- рекуператор голковий, чавунний, поверхня нагріву- 64 м2, 128 труб;

паливо природно - доменна суміш.

2. Спеціальна частина

В умовах ринкової економіки стабільна робота підприємства залежить від конкурентоздатності продукції, випущеної підприємством. Конкурентоздатність продукції залежить від її якості, собівартості та рентабельності. Для зниження собівартості металопродукції насамперед потрібна заміна застарілих технологічних процесів на базі впровадження нового сучасного обладнання та ресурсозберігаючих технологій.

Шляхи зниження собівартості:

- Поліпшення використання сировини, палива, енергії, обладнання;

- Поліпшення використання виробничих потужностей;

- Підвищення якості продукції;

- Зріст продуктивності праці;

- Підвищення ступені використання відходів та побічної продукції;

- Удосконалення організації та керування.

Однією з найбільш важливих статей в собівартості металопродукції, є стаття „витрата енергоресурсів”.

Для зменшення енерговитрат при прокатці існують такі методи:

1. Гарячий посад слябів вважається однією з найпоширеніших енергозберігаючих технологій, які використовуються при виробництві листового прокату. Підвищення температури слябів при посаді в печі на кожні 100°С дозволяє зменшити витрату енергії приблизно на 80 - 120 МДж/т, в перерахунку на умовне паливо 3 - 4 кг/т.

2. У зв'язку з дефіцитом природного газу створена технологія прямої (транзитної) гарячого прокатки слябів на товстолистовому стані без нагріву в методичних печах.

3. Вживання тепловідбивних (ТОЕ) і теплоаккумулюючих (ТАЕ) екранів дозволяє понизити значення «Температурного клину», що приводить до вирівнювання структури по довжині смуги, рівномірності механічних властивостей, зниженню подовжньої різнотовщинності, і крім того, до збільшення температури прокатки (особливо в останніх проходах), дозволяє понизити зусилля прокатки, а значить і витрати електроенергії. В даний час вживання тепловідбивних екранів набуло поширення при гарячій прокатки чорних металів і сплавів. Доцільним представляється використовувати на стані гарячого прокатки тепловідбивних екранів, оскільки вони мають більшу швидкодію в порівнянні з теплоаккумулюючими екранами, для початку ефективної роботи яких потрібен певний час, необхідне для акумуляції тепла. Вживання тепловідбивних екранів дозволяє підвищити температуру кінця прокатки на 51 - 78°С і понизити «температурний клин» по довжині гарячекатаної смуги на 15 - 28°С (без урахування переднього і заднього кінців) залежно від умов деформації. Тепловідбивні екрани служать для підвищення температури кінця прокатки і зниженню перепаду температур по довжині розкату.

Розглянемо детальніше один з вищевикладених методів зменшення енерговитрат - використовування тепловідбивних екранів з метою економії енергоресурсів, зокрема електроенергії.

Рисунок 2.1 - Конструкція теплоізоляційного екрану

Над рольгангом 1, по якому рухається гарячий метал 2 встановлюється екран, який виконаний з панелей 5, кожна з яких складається з набору горизонтальних тонкостінних труб 9, що фіксуються в панелях стрижням 10. Труби заповнені тепло ізолятором. Така конструкція разом з низькою тепловою інерційністю має здібність до значного термічного розширення без збільшення габаритів. Пластини закріплені на несучій конструкції 3, яка кріпиться за допомогою утримувача 4.

2.1 Тепловий екран при гарячій прокатці

Захисний тепловий екран використовується для збереження тепла в прокатуємому металі, включаючи устаткування для його примусового нагріву.

Зменшення енергетичних витрат досягається використовуванням гарячого товстолистового прокату як екран при гарячій обробці металу тиском.

Використовування як тепловий екран гарячого прокату - готовій продукції дозволяє усунути витрати на нагрів екрану і додаткового підігріву металу в технологічній лінії.

Використовування на листовому стані гарячої прокатці недокатів завтовшки 40 - 50 мм з температурою 900°С як тепловий екран на проміжному рольгангу дозволяє збільшити температуру кінця прокатки на 30 - 35°С.

Переваги використовування як тепловий екран гарячого прокату полягає у використовуванні негодящого тепла, акумульованого на масі металу.

Можливість використовування мостового крана прокатного цеху при реалізації методу не здорожить процес, оскільки додаткові підйоми використовуються практично тільки при ремонті станів і перевалюванні валків.

Недоліком таких екранів є використовування енергоємних нагрівачів і додаткові витрати на монтаж і експлуатацію.

З урахуванням таких недоліків теплових екранів є спосіб справжнього екранування екраном, що відображає, встановленим стаціонарно.

Таблиця 2.2 - Шляхи і способи економії енерговитрат.

Результати упровадження

Короткий опис методів, додаткові знання.

1. Теплоізольоване перекриття транспортних рольгангів.

1.1. Забезпечують можливість прямого плющення і гарячого посаду слябів в печі.

1.2. Вирівнюють температуру поверхні і середини сляба, забезпечують можливість прямої прокатки.

Кращий результат одержаний для екранів виготовлених з багатошарової фольги або пластин з низьким коефіцієнтом віддзеркалення. Упроваджене в 1984 г в Японії.

Камера з ізолятора типу азбесту, що закриває сляб зі всіх чотирьох сторін. Упроваджено в 1981 р.

2. Перекриття проміжного рольганга між чорновою і чистовою клітями.

2.1. Дозволяє зменшити теплові витрати заднього кінця підкату завтовшки 26 мм на 60%. За рахунок цього підвищити його температуру на вході в чистову кліть на 60 - 70°С. Температура переднього кінця підкату підвищується на 10 - 20°С. Зменшити температуру нагріву слябів в середньому на 50°С, що зменшило витрати палива на 10%, кількість окалини на 0,1%. Поліпшити точність форми листу, зменшити витрату електроенергії в чистовій кліті за рахунок прокатки без прискорення.

Тунель завдовжки 60 м з 12 секцій, складається з верхніх, нижніх і бічних панелей. Панель двошарова, складається з тонкої (1 мм) пластини з жаростійкої сталі з високою поглинаючою і відображає здатністю і теплоізоляторів. При проходженні переднього кінця гуркотів пластина розігрівається і випромінює тепло назад на поверхню розкату.

2.2. Швидкість охолоджування підкату завтовшки 32 - 34 мм знизилася з 88 до 66°С, збільшилася температура переднього кінця підкату перед входом в чистову кліть на 9°С.

Екран завдовжки 65 м закриває рольганг зверху і знизу. Верхній екран складається з 10 коробів завдовжки по 6,4 м, шириною 2 м. нижній екран - щити, встановлені між роликами з нахилом для обсипання окалини. Короби виготовлені з тришарових панелей: внутрішній шар (до розкату) корозійностійкий лист, потім керамічне волокно, зовні вуглецева сталь.

2.3. дозволяє нагрівати холодні сляби до 150 - 170°С за 23 хвилини.

Підігрів слябів здійснюється відходять від печі продуктами згорання, що відбирають від рекуператора з температурою не більш 550°С

2.4. Збільшити температуру заднього кінця підкату на вході в чистову кліть з 890 до 960°С.

Тепловий тунель складається з 12 модулів завдовжки по 5 м, у верхній частині яких встановлені электронагрівачі.

2.2 Оцінка ефективності екранування гарячих слябів при їх транспортуванні

Дослідження проведені на стані 2800/1700 ЧерМК (який схожий на стан 2800 ВАТ АМК) за оцінкою ефективності екранування дають можливість використовувати рішення про упровадження екранування на стані 2800 АМК.

Над приймальним рольгангом біля печей, проміжному за печами і підводить перед чорновою кліттю встановлено тепловідбивні екрани загальною протяжністю 85 м.

Тепловідбивні екрани виготовлені з корозійностійкої (неіржавіючої) стали з полірованою поверхнею.

Як прилади для вимірювання температури металу на стані 2800/1700 ЧерМК використовували комплекти пірометричних перетворювачів АПІРС із записом температурних діаграм потенціометрами КСП 4.

Датчики температури встановлені над рольгангом безпосередньо перед і після ділянки екранування. Реєстрацію температури проводили на 620 слябах, частину з яких не піддавали екрануванню.

Технологія охолоджування розкату на ділянці екранування наступна. Сляб із швидкістю рольганга, що підводить V = 2 м/с переміщається до камери гидросбива окалини де немає екранів, після камери сляб прямує до чорнової кліті по ділянці екранування.

Визначення падіння температури на ділянці від печей до чорнової кліті без екранування згідно технологічної інструкції стану 2800 АМК:

Дt = tвыд - tпр.,

Де: tвыд - температура сляба при видачі його з печі, °С;

tпр - температура початку прокатки, °С.

Дt = 1250 - 1170 = 70°С.

Згідно дослідженням проведеним на стані 2800/1700 ЧерМК з використанням екранів падіння температури зменшується і складає 50°С.

Таким чином температура початку прокатки підвищується на 20°С і складає 1200°С. Я пропоную, не міняючи режим нагріву слябів в методичній печі, узяти початкову температуру прокатки 1200°С. Таким чином, при прокатці з цією температурою зменшиться зусилля на деформацію, а отже, зменшиться і момент прокатки, а це в свою чергу зменшує витрату електроенергії на прокатку.

Проведемо розрахунок енергосилових параметрів моменту прокатки при температурі початку прокатки 1200°С.

Визначимо різницю моментів прокатки при температурі 1180°С і 1200°С по формулі:

Таблиця 2.3 - Параметри режиму обжимань в кліті ДУО.

№ проходу

H

Дh

Hср

Вср

ld

ld/Hср

Вср/Hср

Fу

U

1

230,0

22

319

1050

108,5

0,495

4,795

0,308

1,281

2

208,0

21

197,5

1050

106

0,537

5,316

0,309

1,417

3

187,0

20

177

1050

103,4

0,584

5,932

0,310

1,588

4

167,0

20

157

1050

103,4

0,659

6,688

0,311

1,848

5

147,0

17

138,5

2503

95,4

0,689

18,072

0,32

1,538

6

130,0

16

122

2503

92,5

0,758

20,516

0,322

1,740

7

114,0

16

106

2503

92,5

0,873

23,613

0,324

2,008

8

98,0

14

91

2503

86,5

0,951

27,505

0,323

2,417

9

84,0

10

79

1838

73,1

0,926

23,266

0,327

2,298

10

74,0

8

70

1838

65,4

0,935

26,257

0,329

2,317

11

66,0

6

63

1838

56,7

0,899

29,175

0,323

2,832

Таблиця 2.4 - Розрахунок енергосилових параметрів в кліті ДУО

№ проходу

Т

Е

уU

г

Nу`

Nу``

NB

N

Pcp

P

Ш

Мпр

1

1200

0,096

52,42

1,15

1,083

1,343

0,932

1,354

81,7

9,31

0,48

1,074

2

1193

0,101

54,39

1,15

1,089

1,299

0,926

1,311

82,0

9,13

0,48

1,029

3

1186

0,107

56,51

1,15

1,097

1,253

0,921

1,266

82,3

8,94

0,48

0,983

4

1178

0,120

59,68

1,15

1,11

1,192

0,912

1,206

82,8

8,99

0,48

0,985

5

1170

0,116

59,00

1,15

1,115

1,17

0,909

1,185

80,4

19,19

0,48

1,950

6

1162

0,123

61,66

1,15

1,126

1,123

0,901

1,14

80,8

18,71

0,48

1,884

7

1154

0,14

65,21

1,15

1,145

1,059

0,889

1,078

80,8

18,71

0,47

1,832

8

1147

0,143

68,06

1,15

1,159

1,021

0,881

1,043

81,6

17,68

0,47

1,624

9

1137

0,119

67,04

1,15

1,154

1,033

0,882

1,052

81,1

10,90

0,47

0,865

10

1129

0,108

67,27

1,15

1,156

0,029

0,881

1,048

81,0

9,74

0,47

0,702

11

1120

0,091

68,29

1,15

1,150

1,046

0,886

1,066

83,7

8,72

0,47

0,557

Таблиця 2.5 - Результати розрахунку величин М2 · t в чернової кліті.

NP

MY

MX

MC

Mz

MS

MO

M0

MMM

0,191

1,034

1,526

0,000

0,075

0,000

0,043

0,367

3,236

0,191

0,968

1,607

0,000

0,067

0,000

0,028

0,367

3,229

0,191

0,904

1,748

0,000

0,063

0,000

0,028

0,367

3,336

0,191

0,907

2,196

0,000

0,078

0,000

0,034

0,367

3,772

0,191

2,746

1,342

0,000

0,224

0,126

0,000

0,324

4,954

0,191

2,494

1,666

0,000

0,259

0,106

0,000

0,324

5,041

0,191

2,469

1,999

0,000

0,308

0,221

0,000

0,276

5,463

0,191

2,014

3,062

0,000

0,394

0,000

0,034

0,367

6,063

0,191

0,748

1,602

0,000

0,030

0,023

0,000

0,106

2,700

0,191

0,556

1,436

0,000

0,003

0,002

0,000

0,036

2,223

0,191

0,409

1,617

0,000

0,007

0,000

0,034

0,367

2,626

Таблиця 2.6 - Параметри режиму обтиснень в кліті КВАРТО.

№ прохода

H

Дh

Hср

Вср

ld

ld/Hср

Вср/Hср

Fу

U

1

60,0

13,0

53,5

1838,0

69,8

1,305

34,355

0,328

5,516

2

47,0

10,0

42,0

1838,0

61,2

1,458

43,762

0,328

6,602

3

37,0

8,0

333,0

1838,0

54,8

1,660

55,697

0,328

8,048

4

29,0

6,0

26,0

1838,0

47,4

1,824

70,692

0,328

9,508

5

23,0

4,0

21,0

1838,0

38,7

1,844

87,524

0,329

10,463

6

19,0

3,0

17,5

1838,0

33,5

1,917

105,029

0,333

11,152

7

16,0

0,0

16,0

1838,0

0,0

0,000

114,875

0,330

Таблиця 2.7 - Результати розрахунку енергосилових параметрів прокатки в кліті КВАРТО

№ проходу

Т

Е

уU

г

Nу`

Nу``

NB

N

Pcp

P

Ш

Мпр

1

1103

0,317

89,26

1,15

1,218

1,000

0,848

1,033

106,0

13,6

0,46

0,908

2

1093

0,213

93,17

1,15

1,243

1,000

0,837

1,040

111,4

12,54

0,46

0,731

3

1080

0,216

98,47

1,15

1,277

1,000

0,822

1,050

118,9

11,97

0,45

0,620

4

1066

0,207

103,21

1,15

1,304

1,000

0,811

1,058

125,6

10,95

0,45

0,490

5

1049

0,174

105,62

1,15

1,307

1,000

0,810

1,059

128,6

9,15

0,45

0,338

6

1030

0,158

109,78

1,15

1,319

1,000

0,804

1,061

133,9

8,25

0,44

0,265

7

1009

0,000

0,00

1,15

0,000

0,00

0,50

0,000

Таблиця 2.8 - Результати розрахунку величини М2 · t в чистовій кліті.

NP

MY

MX

MC

Mz

MS

MO

M0

MMM

0,082

1,743

1,464

0,000

0,207

0,100

0,000

0,222

3,820

0,082

1,307

1,645

0,000

0,128

0,053

0,000

0,192

3,408

0,082

1,065

2,000

0,000

0,081

0,028

0,000

0,158

3,415

0,082

0,813

2,217

0,000

0,017

0,005

0,000

0,117

3,251

0,082

0,562

2,089

0,000

0,020

0,005

0,000

0,093

2,852

0,082

0,459

2,228

0,000

0,104

0,027

0,000

0,001

2,900

0,082

0,170

0,880

0,000

0,880

0,069

0,000

0,223

2,304

Таблиця 2.9 - Результати розрахунку ДМ в чорновій кліті.

№ проходу

Момент прокатки

ДМпр, МН·м

1

1,118

1,074

0,044

2

1,071

1,029

0,042

3

1,022

0,983

0,039

4

1,023

0,985

0,038

5

2,023

1,950

0,073

6

1,912

1,844

0,068

7

1,898

1,832

0,066

8

1,680

1,624

0,056

9

0,894

0,865

0,029

10

0,725

0,702

0,023

11

0,574

0,557

0,017

У

0,495

Таблиця 2.10 - Результати розрахунку ДМ в чистовій кліті.

№ проходу

Момент прокатки

ДМпр, МН·м

1

0,936

0,908

0,028

2

0,753

0,731

0,022

3

0,637

0,620

0,017

4

0,503

0,49

0,013

5

0,347

0,338

0,009

6

0,272

0,265

0,007

У

0,096

Визначаємо потужність:

,

де: Vв - середня швидкість плющення, м/з;

R - радіус валів, м; R1 = 0,575 м, R2 = 1,107 м.

Результати розрахунків зводимо в таблиці 2.11 і 2.12.

Таблиця 2.11 - Результати розрахунку потужності в чорновій кліті.

№ проходу

Vв, м/с

ДМ, МН ·м

ДN, кВт

1

1,503

0,044

115,0

2

1,533

0,042

111,97

3

1,587

0,039

107,6

4

1,648

0,038

108,9

5

1,313

0,073

166,69

6

1,354

0,068

160,1

7

1,37

0,066

157,2

8

1,514

0,056

147,4

9

1,454

0,029

73,3

10

1,441

0,023

57,64

11

1,821

0,017

53,83

У

1259,6

Таблиця 2.12 - Результати розрахунку потужності в чистовій кліті.

№ проходу

Vв, м/с

ДМ, МН ·м

ДN, кВт

1

1,829

0,028

46,26

2

1,953

0,022

38,8

3

2,093

0,017

32,1

4

2,236

0,013

26,25

5

2,389

0,009

19,4

6

2,468

0,007

15,6

У

178,5

Визначаємо загальну потужність:

Визначаємо потужність на 1 тонну:

.

Визначаємо економію на одну тонну в годину:

.

Розрахунок економії повітря в печі:

Витрата повітря:

у другій зварювальній зоні - 17500 м3/ч

у томильній - 7000 м3/ч.

Визначаємо зменшення повітря в печі:

.

Ціна 1000 м3 повітря - 16,56 грн; 3721,6 м3 = 61,63 грн.

Визначаємо зниження собівартості на 1 тонну.

.

Розрахунок економії газу в печі:

Витрата газу:

у зварювальній зоні - 6750 м3/ч

у томильній зоні - 2500 м3/ч.

У зварювальній зоні час нагріву сляба в печі зменшилося на 5 хвилин, тоді витрати газу зменшаться на:

,

у томильній зоні час нагріву зменшився на 19,4 хвилини, тоді витрата газу зменшиться на:

.

Загальне зниження витрати газу:

.

Визначаємо частки природного і доменного газу:

.

Ціна газу за 1000 м3:

Природного - 312 грн;

Доменного - 6,99 грн.

Визначаємо вартість газу:

.

Загальна економія склала 426 грн.

Визначаємо зниження собівартості продукції на 1 тонну:

3. Технологічна частина

У нашому випадку приймаємо прокатку сляба уздовж. Після видачі сляба з печі його задають у чорнову кліть „Дуо” і прокатують уздовж за 4 проходи для поліпшення форми розкату до отримання довжини не яка не перевершує 2650 мм тому, що довжина бочки 2800 мм. Після прокатки у довжину розкат кантують на 90° у горизонтальної площини рольгангом, який повертає, центрують маніпуляторами і задають у валки чорнової кліті для розбивки ширини.

Прокатав упоперек і отримав необхідну ширину, розкат знов повертають на 90° у горизонтальній площини і остаточно прокатують його до сприйманої товщини підкату, який видається з чорнової кліті в чистову.

Після чорнової кліті розкат передають у чистову реверсивну кліть „Кварто”.

3.1 Фабрикація сляба

Визначаємо номінальну масу одного листа розмірами 16 Ч 1700 Ч 6000 мм.

(3.1)

де: H, D, L - відповідно товщина, ширина та довжина листа, мм

г - щільність сталі, г = 7850 кг/м3.

З урахуванням можливостей стану та торцевої обрізі вибираємо двократний розкат.

Загальна маса двох листів

(3.2)

Визначаємо необхідну масу сляба:

,

де: Кф - фабрикацій ний коефіцієнт, Кф = 1,19

.

Обираємо геометричні розміри сляба. Ширину сляба приймаємо 1050 мм, а довжину 1600 мм.

Тоді товщину визначаємо по формулі:

(3.3)

де: Всл, Lсл - відповідно ширина і довжина сляба, мм.

.

Кінцеві розміри сляба: 230 Ч 1050 Ч 1600 мм.

3.2 Розрахунок режиму обтискань на кліті „Дуо”.

Тому, що довжина бочки валів на кліті „Дуо” складає 2800 мм, то витягування сляба у довжину можливо до 2500 мм.

Тоді коефіцієнт витягування при прокатці сляба у перших проходах уздовжних складає:

(3.4)

Визначаємо товщину сляба після протяжки його у довжину:

(3.5)

Сумарне обтискання у поздовжніх проходах:

(3.6)

Визначаємо сумарний коефіцієнт витягування при розбивці ширини:

(3.7)

де, Враск = 1700 + 140 = 1840 мм.

140 мм - величина припуску на бічну обрізь.

.

Визначаємо товщину розкату після розбивці ширини:

(3.8)

Визначаємо сумарне обтискання при розбивці ширини:

(3.9)

Сумарне обтискання у уздовжних проходах з урахуванням товщини підкату рівній 60 мм:

(3.10)

Розподіляємо обтискання по проходам:

І прохід - Дh1 = 22 мм

ІІ прохід - Дh2 = 21 мм

ІІІ прохід - Дh3 = 20 мм

ІV прохід - Дh4 = 20 мм.

При розбивці ширини передбачаємо чотири похода, обтискання при цьому розподіляємо таким способом - спочатку передбачаємо більші обтискання, а в кінці менші.

V прохід - Дh5 = 17 мм,

VI прохід - Дh6 = 16 мм.

VII прохід - Дh7 = 16 мм,

VIII прохід - Дh8 = 14 мм.

Прокатку сляба до заданої товщини робимо за три прохода, останній прохід робимо з меншим обтисканням:

ІХ прохід - Дh9 = 10 мм,

Х прохід - Дh10 = 8 мм,

ХІ прохід - Дh11 = 6 мм.

Визначаємо коефіцієнти витягування та довжину розкату по проходам на кліті „Дуо”:

І прохід.

Дh1 = 22 мм

h1 = Н - Дh1, мм (3.11)

h1 = 230 - 22 = 208 мм.

(3.12)

(3.13)

ІІ прохід.

Дh2 = 21 мм

h2 = h1 - Дh2, мм

h2 = 208 - 21 = 187 мм.

ІІІ прохід.

Дh3 = 20 мм

h3 = h2 - Дh3, мм

h3 = 187 - 20 = 167 мм.

ІV прохід.

Дh4 = 20 мм

h4 = h3 - Дh4, мм

h4 = 167 - 20 = 147 мм.

Після четвертого прохода робимо кантівку на 90°.

V прохід.

Дh5 = 17 мм

h5 = h4 - Дh5, мм

h5 = 147 - 17 = 130 мм.

VІ прохід.

Дh6 = 16 мм

h6 = h5 - Дh6, мм

h6 = 130 - 16 = 114 мм.

VІІ прохід.

Дh7 = 16 мм

h7 = h6 - Дh7, мм

h7 = 114 - 16 = 98 мм.

VІІІ прохід.

Дh8 = 14 мм

h8 = h7 - Дh8, мм

h8 = 98 - 14 = 84 мм.

Після восьмого проходу робимо кантівку для поздовжньої прокатки до товщини 60 мм.

ІХ прохід.

Дh9 = 10 мм

h9 = h8 - Дh9, мм

h9 = 84 - 10 = 74 мм.

Х прохід.

Дh10 = 8 мм

h10 = h9 - Дh10, мм

h10 = 74 - 8 = 66 мм.

ХІ прохід.

Дh11 = 6 мм

h11 = h10 - Дh11, мм

h11 = 66 - 6 = 60 мм.

.

Отримані геометричні розміри розкату по проходам заносимо у таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 - Розрахункові параметри прокатки у чернової кліті.

№ прохода

Розміри розкату

Обтискання Дh, мм

м

Н, мм

В, мм

L, мм

0

230

1050

1600

-

-

1

208

1050

1769

22

1,1057

2

187

1050

1968

21

1,112

3

167

1050

2203

20

1,119

4

147

1050

2500

20

1,136

Кантівка

5

130

2500

1187,3

17

1,13

6

114

2500

1353,9

16

1,14

7

98

2500

1575

16

1,163

8

84

2500

1838

14

1,166

Кантівка

9

74

1838

2837,5

10

1,135

10

66

1838

3128

8

1,121

11

60

1838

3500

6

1,1

3.3 Розрахунок швідкістного режиму на кліті „Дуо”

Найбільш виробнича та менш стомлююча для оператора робота забезпечується при виконанні потрійної умови В.А. Тягунова.

(3.14)

де: tну - час встановлювання верхнього валка для слідую чого проходу, с;

tрд - час реверсування двигунів від моменту викиду розкату в попередньому проході до моменту захоплення даному проході, с;

tрр - час повернення розкату к валкам, с;

tх - час паузи між походами, с.

Час роботи натискного улаштування залежить від величини обтискання в наступному проході.

При час перемішування верхнього валка визначається по формулі:

.

При:

.

Час реверсування двигуна визначаємо по залежності:

(2.15)

де: щв - кутова швидкість валків при виході розкату в даному проході, рад/с;

е2 - кутове сповільнення валків, рад/с2;

щз - кутова швидкість валків при захопленні в наступному проході, рад/с;

е1 - кутове прискорення валків, рад/с2.

Час реверсування розкату залежить від швидкості прокатки - швидкості виходу розкату з валків і від направлення обертання роликів рольгангу. Якщо ролики рольгангу обертаються в напрямку руху розкату, то час реверсування розкату визначаємо по формулі:

(3.16)

де: Vв - швидкість виходу металу, м/с;

м - коефіцієнт тертя між полосою та роликами рольгангу, м = 0,2 ч 0,3;

g - прискорення сили важкості.

При викиді розкату на ролики, які обертаються назустріч, час реверсування розкату визначаємо за формулою:

(3.17)

І прохід.

Кутова швидкість валків при викиді розкату у І проході визначається по умові (3.14):

звідки .

Дh2 = 21 мм

Так як

Задаємося кутовою швидкістю захоплення у ІІ проході: щз2 = 1,5 рад/с.

Тоді:

Час реверсування розкату визначаємо за формулою (3.17):

(3.18)

Задаємося кутовою швидкістю захоплення у І проході щз1 = 1,5 рад/с.

Визначаємо найбільшу кутову швидкість валків у І проході.

(3.19)

Час прискорення валків без металу:

(3.20)

Час прискорення валків з металом від номінальної кутової швидкості:

(2.21)

Час прискорення валків з металом від номінальної кутової швидкості до найбільшої у даному проході:

(2.22)

Час сповільнення валків з металом до кутової швидкості викиду у даному проході:

(2.23)

Час сповільнення валків до номінальної кутової швидкості:

(2.24)

Час до повної зупинки валків:

(2.25)

Машиний час прокатки:

(2.26)

Середня швидкість прокатки:

(2.27)

Розрахунок інших проходів робиться аналогічно.

Отримані результати розрахунку швідкістного режиму прокатки у кліті „Дуо” заносимо у таблицю 3.2.

Таблиця 3.2 - Розрахунок швідкістного режиму при прокатці у кліті „Дуо”

№

щз

щmax

щв

tрр,с

tну, с

Vср

tу, с

tиу, с

tп, с

tиз, с

tз, с

tм, с

tр, с

tио, с

t0, с

1

1,500

3,677

3,086

1,348

1,449

1,503

0,533

0,503

0,000

0,141

0,000

1,177

0,714

0,111

0,624

2

1,500

3,771

2,940

1,284

1,414

1,538

0,533

0,548

0,000

0,198

0,000

1,279

0,714

0,076

0,624

3

1,500

3,924

2,940

1,284

1,414

1,587

0,533

0,621

0,000

0,334

0,000

1,389

0,714

0,076

0,624

4

1,500

4,123

3,000

0,000

0,000

1,643

0,533

0,716

0,000

0,267

0,000

1,517

0,714

0,090

0,624

5

1,500

3,036

2,313

1,010

1,265

1,313

0,533

0,193

0,000

0,099

0,073

0,904

0,714

0,000

0,551

6

1,500

3,171

2,313

1,010

1,265

1,354

0,533

0,262

0,000

0,131

0,073

1,000

0,714

0,000

0,551

7

1,500

3,266

1,970

0,860

1,183

1,370

0,533

0,308

0,000

0,154

0,155

1,150

0,714

0,000

0,469

8

1,500

3,700

3,000

0,000

0,000

1,514

0,533

0,514

0,000

0,167

0,000

1,214

0,714

0,090

0,624

9

1,500

3,985

0,757

0,330

0,894

1,454

0,533

0,650

0,000

0,325

0,444

1,952

0,714

0,000

0,180

10

1,500

4,175

0,2563

0,111

0,775

1,441

0,533

0,741

0,000

0,370

0,563

2,203

0,714

0,000

0,060

11

1,500

4,691

3,000

0,000

0,000

1,321

0,533

0,936

0,000

0,403

0,000

1,922

0,714

0,090

0,624

Машиний час прокатки - 15,711113 сек

Час пауз між проходами - 17,65963 сек

Час на установку рос твору між валками для прокатки наступного сляба - 4,21 сек

Цикл прокатки = 37,58076 сек.

3.4 Визначення допустимого моменту при прокатці на кліті „Дуо”

Визначаємо номінальний момент с урахуванням перевантажувального коефіцієнту:

(3.28)

.

Визначаємо динамічний момент головної лінії кліті „Дуо” при прискоренні двигуна:

(3.29)

Динамічній момент при гальмуванні двигуна:

(3.30)

де: m - маса елемента головної лінії, який обертається;

Dі - діаметр інерції цього елемента, Dі = 0,75 · D;

D - діаметр елемента головної лінії, який обертається;

е1, е2 - кутове прискорення та сповільнення елемента, який обертається.

Махова маса робочих валків: 2 · 0,31 · (0,7 · 1,15)2 = 0,389 МН · м2

Махова маса головок шпинделей: 2 · 0,026 · (0,7 · 1,05)2 = 0,056 МН · м2

Махова маса тіла шпинделя: 2 · 0,018 · (0,7 · 0,554)2 = 0,054 МН · м2

Махова маса муфт: 2 · 0,04 · (0,7 · 1,2)2 =0,067 МН · м2

Махова маса якоря двигуна: Дяк = 2 · 2,7 = 5,4 МН · м2

Загальний маховий момент інерції обертаючихся мас лінії приводу валків:

Динамічний момент при розгоні двигуна:

.

Динамічний момент при гальмуванні двигуна:

Максимальний момент двигуна при прокатці з номінальною кутовою швидкістю:

(3.31)

де: з - коефіцієнт корисної дії;

.

Максимальний момент двигуна при прокатці з найбільшою кутовою швидкістю:

(3.32)

де: и - відношення найбільшої кутової швидкості к номінальної:

(3.33)

.

3.5 Розрахунок енергосилових параметрів при прокатці на кліті „Дуо”

Повне зусилля прокатки:

(3.34)

де: Рср - середній удільний тиск, Н/мм2;

В - ширина розкату, мм;

L - довжина очагу деформації, мм.

(3.35)

де: уТ - опір деформації с урахуванням термомеханічних коефіцієнтів;

nу - коефіцієнт напруженого стану, який визначається в залежності від відношення довжини очагу деформації к середній товщині розкату;

nВ - коефіцієнт впливу ширини розкату на удільний тиск.

Для визначення опору деформації у діапазоні температур 1073 - 1573°К (800 - 1300°С) Л.В. Андреюком і Г.Г. Тюленевим пропонується емпірична формула:

(3.36)

де: S, a, b, c - коефіцієнти для розрахунку опору деформації.

(3.37)

При m > 2 nу = 0,75 ч 0,25

При m ? 2 та m ? 0,4 .

Коефіцієнт nВ залежить від параметрів „m” і „n”

При 0,4 < m < 2 і при 0,5 < n < 2 nВ = 1

При n > 5 nВ = 1,15

е- середня ступінь деформації:

U - середня швидкість деформації, 1/сек.

.

V - середня швидкість прокатки, м/с.

І прохід.

Визначаємо довжину очага деформації:

(3.38)

Визначаємо швидкість деформації:

(3.39)

Визначаємо ступінь деформації:

(3.40)

Температура початку прокатки на кліті „Дуо” приймаємо на основі технологічної інструкції рівною 1453°К (1180°С).

Визначаємо параметри „m” і „n”

(3.41)

Так як 0,4 < m < 2 то

.

Визначаємо опір деформації:

Для сталі 3сп коефіцієнти дорівнюють:

S = 0,96; у0 = 90,7Н/мм2; а = 0,124, b = 0,167; -с = 2,54

.

Визначаємо середній удільний тиск:

Визначимо момент прокатки для двох двигунів:

(3.42)

де: ш - коефіцієнт прикладення зусилля

ш = 0,45 ч 0,5

f - коефіцієнт тертя в підшипниках

f = 0,01 ч 0,02

Інші проходи розраховуємо аналогічно.

Результати розрахунку енергосилових параметрів прокатки заносимо у таблицю 3.3.

Таблиця 3.3 - Результати розрахунку енергосилових параметрів прокатки.

№

H

Дh

Hcp

Bcp

ld

ld/Hcp

Bcp/Hcp

fy

U

Т

е

уи

г

Ng'

Ng”

NB

Ngs

Pcp

Р

ш

Mnp

1

230

22

219,0

1050

108,5

0,495

4,795

0,314

1,281

1180

0,096

54,70

1,15

1,083

1,343

0,930

1,353

85,1

9,69

0,48

1,118

2

208

21

197,5

1050

106,0

0,537

5,316

0,315

1,414

1173

0,101

56,70

1,15

1,089

1,299

0,925

1,303

85,4

9,50

0,48

1,071

3

187

20

177,0

1050

103,4

0,584

5,932

0,315

1,588

1167

0,107

58,84

1,15

1,097

1,253

0,920

1,265

85,6

9,30

0,48

1,022

4

167

20

157,0

1050

103,4

0,659

6,688

0,316

1,848

1160

0,120

62,08

1,15

1,110

1,192

0,911

1,205

86,0

9,34

0,48

1,023

5

147

17

138,5

2503

95,4

0,689

18,072

0,325

1,538

1153

0,116

61,30

1,15

1,115

1,170

0,907

1,183

83,4

19,91

0,48

2,023

6

130

16

122,0

2503

92,5

0,758

20,516

0,327

1,740

1145

0,123

64,01

1,15

1,126

1,123

0,900

1,138

83,8

19,41

0,48

1,912

7

110

16

106,0

2503

92,5

0,873

23,613

0,328

2,008

1138

0,140

67,62

1,15

1,145

1,059

0,887

1,076

83,7

19,38

0,47

1,898

8

98

14

91,0

2503

86,5

0,951

27,505

0,327

2,417

1131

0,143

70,51

1,15

1,159

1,021

0,880

1,041

84,4

18,28

0,47

1,680

9

84

10

70,0

1838

73,1

0,926

23,266

0,331

2,298

1122

0,119

69,38

1,15

1,154

1,033

0,881

1,051

83,8

11,27

0,47

0,894

10

74

8

70,0

1838

65,4

0,935

26,257

0,333

2,317

1114

0,108

69,55

1,15

1,156

1,029

0,880

1,047

83,7

10,06

0,47

0,725

11

66

6

63,0

1838

56,7

0,899

29,175

0,327

2,832

1106

0,091

70,54

1,15

1,150

1,046

0,885

1,064

86,3

8,99

0,47

0,574

3.6 Перевірка приводних двигунів кліті „Дуо” на нагрів

Момент при прискоренні двигунів без металу:

(3.43)

де: Мдин1 - динамічний момент при розгоні системи, Мдин1 = 0,319 МН·м.

Мхх - момент холостого ходу

Момент при прискорені валків з металом:

(3.44)

Момент при прокатці з постійною кутовою швидкістю:

(3.45)

Момент при сповільнені валків з металом:

(3.46)

де: Мпр - момент прокатки,

Мдин2 - динамічний момент при сповільнені системи, Мдин2 = 0,639 МН·м.

Момент при зупинці валків:

(3.47)

Визначаємо моменти на окремих ділянках швидкісної діаграми по проходам:

І прохід.

ІІ прохід.

ІІІ прохід.

ІV прохід.

V прохід.

VІ прохід.

VІІ прохід.

VІІІ прохід.

ІХ прохід.

Х прохід.

ХІ прохід.

Визначення середньоквадратичного моменту для ділянок швидкісної діаграми.

Період часу при прискорені дорівнює:

(3.48)

тоді:

аналогічно для періоду гальмування с прискоренням:

(3.49)

І прохід.

ІІ прохід

ІІІ прохід

ІV прохід

V прохід

VІ прохід

VІІ прохід

VІІІ прохід.

ІХ прохід

Х прохід

ХІ прохід

Визначаємо суму квадратичних моментів для усіх проходів :

Визначаємо середньоквадратичний момент для прокатування одного сляба:

Результати розрахунку заносимо у таблицю 3.4.

Таблиця 3.4 -

№

МР

МУ

МХ

МС

МЗ

МО

М0

МММ

1

0,191

1,102

1,626

0,000

0,091

0,000

0,043

0,367

3,419

2

0,191

1,037

1,710

0,000

0,083

0,000

0,028

0,367

3,410

3

0,191

0,959

1,893

0,000

0,078

0,000

0,028

0,367

3,516

4

0,191

0,960

2,326

0,000

0,096

0,000

0,034

0,367

3,974

5

0,191

2,925

1,430

0,000

0,250

0,140

0,000

0,324

5,261

6

0,191

2,655

1,773

0,000

0,289

0,119

0,000

0,324

5,351

7

0,191

2,622

2,123

0,000

0,343

0,246

0,000

0,276

5,801

8

0,191

2,131

3,241

0,000

0,440

0,000

0,034

0,367

6,404

9

0,191

0,785

1,681

0,000

0,037

0,029

0,000

0,106

2,829

10

0,191

0,581

1,502

0,000

0,005

0,004

0,000

0,036

2,320

11

0,191

0,426

1,682

0,000

0,004

0,000

0,034

0,367

2,704

3.7 Розрахунок режиму обтискань на кліті „Кварто”

У кліть „Кварто” надходить підкат із кліті „Дуо” товщиною 60 мм. При прокатці у чистової кліті можлива прокатка з поргладжуючим проходом.

Прогладжування - це прокатка листа при зазорі між валками, рівним чи трохи більшим ніж у попередньому проході. Прогладжування зменшує різнотовщинність листа по перетину, усуває хвилястість по кромкам та придає більш ніж без нього точні розміри листа.

Розподіляємо обтискання по проходам.

І прохід - Дh1 = 13 мм

ІІ прохід - Дh2 = 10 мм

ІІІ прохід - Дh3 = 8 мм

ІV прохід - Дh4 = 6 мм.

V прохід - Дh5 = 4 мм,

VI прохід - Дh6 = 3 мм.

VII прохід - прогладжуючий.

Визначаємо коефіцієнти витягування та довжину розкату по проходам на кліті „Дуо”:

І прохід.

Дh1 = 13 мм

h1 = Н - Дh1, мм

h1 = 60 - 13 = 47 мм.

ІІ прохід.

Дh2 = 10 мм

h2 = h1 - Дh2, мм

h2 = 47 - 10 = 37 мм.

ІІІ прохід.

Дh3 = 8 мм

h3 = h2 - Дh3, мм

h3 = 37 - 8 = 29 мм.

ІV прохід.

Дh4 = 6 мм

h4 = h3 - Дh4, мм

h4 = 29 - 6 = 23 мм.

V прохід.

Дh5 = 4 мм

h5 = h4 - Дh5, мм

h5 = 23 - 4 = 19 мм.

VІ прохід.

Дh6 = 3 мм

h6 = h5 - Дh6, мм

h6 = 19 - 3 = 16 мм.

Одержані геометричні розміри розкату по проходам зводимо у таблицю 3.5.

Таблиця 3.5 - розрахунок параметрів прокатки у кліті „Кварто”.

№ прохода

Розміри розкату

Обтискання Дh, мм

м

Н, мм

В, мм

L, мм

0

60

1838

3500

-

-

1

47

1838

4468

13

1,276

2

37

1838

5675,7

10

1,27

3

29

1838

7241

8

1,275

4

23

1838

9130

6

1,26

5

19

1838

11052,6

4

1,21

6

16

1838

13125

3

1,187

7

16

1838

13125

-

-

Таблиця 3.6 - Розрахунок швідкістного режиму при прокатці у кліті „Кварто”

№

щз

щmax

щв

tрр,с

tну, с

Vср

tу, с

tиу, с

tп, с

tиз, с

tз, с

tм, с

tр, с

tио, с

t0, с

1

1,000

7,376

3,490

1,063

1,069

1,829

1,000

0,516

0,000

0,516

0,407

2,440

0,238

0,000

0,831

2

1,000

8,111

3,016

0,923

0,956

1,953

1,000

0,693

0,000

0,693

0,520

2,906

0,238

0,000

0,718

3

1,000

9,003

2,478

0,759

0,828

2,093

1,000

0,905

0,000

0,905

0,648

3,459

0,238

0,000

0,590

4

1,000

9,994

1,840

0,563

0,676

2,236

1,000

1,142

0,000

1,142

0,800

4,083

0,238

0,000

0,438

5

1,000

10,947

1,459

0,447

0,566

2,389

1,000

1,368

0,000

1,368

0,891

4,927

0,238

0,000

0,347

6

1,000

11,876

0,420

0,129

0,336

2,463

1,000

1,599

0,000

1,589

1,138

5,317

0,238

0,000

0,100

7

1,000

12,204

4,000

0,000

0,000

2,340

1,000

1,668

0,000

1,668

0,286

4,624

0,238

0,000

0,952

Машиний час прокатки - 27,45682 сек

Час пауз між проходами - 4,453032сек

Час на установку рос твору між валками для прокатки наступного сляба - 1,987679 сек

Цикл прокатки = 33,89753 сек.

3.8 Визначення допустимого моменту при прокатці на кліті „Кварто”

Визначаємо маси елементів головної лінії кліті „Кварто”:

Махова маса робочих валків: 2 · 0,156 · (0,7 · 0,75)2 = 0,086 МН · м2

Махова маса опорних валків: 2 · 0,442 · (0,7 · 1,3)2 = 0,732 МН · м2

Махова маса головок шпинделей: 4 · 0,442 · (0,7 · 0,75)2 = 0,487 МН м2

Махова маса тіла шпинделей: 2 · 0,15 · (0,7 · 0,48)2 = 0,034 МН м2

Махова маса кореної муфти: 0,06 · (0,7 · 2)2 =0,118 МН · м2

Махова маса шестерених валків: 2 · 0,14 · (0,7 · 1)2 = 0,137 МН · м2

Махова маса якоря двигуна: Дяк = 2,7 МН · м2

Загальний маховий момент інерції обертаючихся мас лінії приводу валків:

Динамічний момент головної лінії:

.

Максимальний момент двигуна з обліку перевантажувального коефіцієнту:

Максимальний момент двигуна при прокатці з найбільшою кутовою швидкістю:

де: и - відношення найбільшої кутової швидкості к номінальної:

з - коефіцієнт корисної дії:

з1 - ККД шестеренної кліті (0,92 ч 0,95)

з2 - ККД шпинделів (0,99)

.

Момент холостого ходу головної лінії кліті:

Таблиця 3.7- Результати розрахунку енергосилових параметрів прокатки.

№

H

Дh

Hcp

Bcp

ld

ld/Hcp

Bcp/Hcp

fy

U

Т

е

уи

г

Ng'

Ng”

NB

Ngs

Pcp

Р

ш

Mnp

1

60,0

13,0

53,5

1838

69,8

1,305

34,355

0,33

5,514

1089

0,217

92,07

1,15

1,218

1,000

0,847

1,031

109,2

14,01

0,46

0,963

2

47,0

10,0

42,0

1838

61,2

1,458

43,762

0,33

6,599

1080

0,213

96,01

1,15

1,243

1,000

0,835

1,038

114,7

12,91

0,46

0,753

3

37,0

8,0

33,0

1838

54,8

1,660

55,697

0,33

8,044

1068

0,216

101,37

1,15

1,277

1,000

0,821

1,048

122,2

12,30

0,45

0,637

4

29,0

6,0

26,0

1838

47,4

1,824

70,692

0,33

9,503

1055

0,207

106,11

1,15

1,304

1,000

0,810

1,056

128,9

11,24

0,45

0,503

5

23,0

4,0

21,0

1838

38,7

1,844

87,524

0,332

10,458

1039

0,174

108,44

1,15

1,307

1,000

0,809

1,058

131,9

9,39

0,45

0,347

6

19,0

3,0

17,5

1838

33,5

1,917

105,029

0,336

11,146

1020

0,158

112,54

1,15

1,319

1,000

0,803

1,060

137,1

8,45

0,44

0,272

7

16,0

0,0

16,0

1838

0,0

0,000

114,875

0,332

1000

0,000

0,00

1,15

1,000

1,14

0,0

0,00

0,50

0,00

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.9 Перевірка приводних двигунів кліті „Дуо” на нагрів

Визначаємо моменти на окремих ділянках швидкісної діаграми по проходам:

І прохід.

ІІ прохід

ІІІ прохід

ІV прохід

V прохід

VІ прохід

VІІ прохід

Визначення середньоквадратичного моменту для окремих проходів:

І прохід.

ІІ прохід

ІІІ прохід.

ІV прохід

V прохід

VІ прохід

VІІ прохід

Визначаємо суму квадратичних моментів для усіх проходів :

Визначаємо середньоквадратичний момент для прокатування одного сляба:

Таблиця 3.8-

№

МР

МУ

МХ

МС

МЗ

МО

М0

МММ

1

0,082

1,816

1,522

0,000

0,230

0,112

0,000

0,222

3,985

2

0,082

1,357

1,704

0,000

0,146

0,060

0,000

0,192

3,542

3

0,082

1,101

2,063

0,000

0,095

0,033

0,000

0,58

3,532

4

0,082

0,837

2,276

0,000

0,022

0,007

0,000

0,117

3,342

5

0,082

0,576

2,134

0,000

0,016

0,004

0,000

0,093

2,904

6

0,082

0,468

2,265

0,000

0,095

0,024

0,000

0,001

2,935

7

0,082

0,170

0,879

0,000

0,879

0,669

0,000

0,223

2,301

4. Механічна частина

4.1 Розрахунок на міцність валків кліті „Дуо” листового стану

Валки листових станів виконують основну операцію - пластичну деформацію (обтиск) металу.

Технічна характеристика валків кліті „Дуо”:

- Номінальний діаметр валків - 1050 мм;

- Максимальний робочий раствор валків - 500 мм;

- Максимальна поступательна швидкість натискних гвинтів

- Робочий тиск мастила в гідравлічних циліндрах оттискнооу улаштування

- Тиск металу на валки - 19,91 МН;

- Довжина бочки - 2800 мм;

- Діаметр та довжина шійки валка - dш = 690 мм; lш = 855 мм;

- Діаметр натискного гвинта - 440 мм;

- Крок різьби - 24.

Рисунок 4.1 - Основні розміри валка.

Момент, що вигинає у центрі бочки валка (переріз І - І)

(4.1)

де: а - відстань між вісями натискних гвинтів, мм;

b - ширина листа, мм.

Напруження згину у перерізі І - І:

(4.2)

Коефіцієнт запасу міцності:

де: ув - межа міцності матеріала валків, ув = 700 ч 750МН.

Напруження згину в перетині ІІ - ІІ:

(4.3)

де: МзІІ - згинаючий момент у перерізі ІІ - ІІ

(4.4)

Напруження кручення у перерізі ІІ - ІІ:

(4.5)

.

Приведене напруження в перерізі ІІ - ІІ:

(4.6)

.

Коефіцієнт запасу міцності у перерізі ІІ - ІІ:

.

Розрахунок валкової системи „Дуо” на деформацію.

Визначаємо стрілу прогину:

Е = 2,1 · 105 МПа;

G = 0,8 · 105 МПа;

а = 3655 мм;

b = 2500 мм.

Визначаємо стрілу прогину по краям бочки:

Стріла прогину у краю листа:

Загальна стріла прогину:

.

Розрахунок напруження у приводному кінці у виду лопасті з проріззю:

Рисунок 4.2 - Приводний кінець валка.

В0 = 1050 мм; b1 = 260 мм; S = 280 мм;

х0 =160 мм; Х1 = 130 мм.

Рівнодіюча сила на бокову сторону лопасті:

(4.9)

Момент, що згинає у перерізі ІІІ - ІІІ:

(4.10)

де: х0 - крапка приложення

(4.11)

х1 - відстань від перерізу ІІІ - ІІІ до центру шарніру.

Момент кручення в перерізі ІІІ - ІІІ:

(4.12)

Напруження згибу в перерізі ІІІ - ІІІ:

(4.13)

Напруження кручення:

(4.14)

де: з - коефіцієнт залежний від В0/S, з = 0,95

.

4.2 Розрахунок станин на деформацію

Статичний момент перерізу складної форми визначається як сума статичних моментів простих частин перерізу.

Рисунок 4.3 - Розрахунковий переріз верхньої частини стійки.

Рисунок 4.4 - Розрахунковий переріз нижньої частини стійки.

Для перерізів не симетричної форми положення нейтральної лінії визначається як центр ваги с однією лінією симетрії.

Рисунок 4.5 - Розрахунковий переріз нижньої поперечини.

Рисунок 4.6 - Розрахунковий переріз верхньої поперечини.

Таблиця 4.1 - Розрахунок параметрів нижньої поперечини.

№

b, см

h, см

х, см

F, см2

Fх, см3

Fх2, см4

Iсоб, м4

1

51

70

-20

3600

-7,240·104

1,44·106

4,8·106

2

60

72

-36

4320

15,152·104

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены