СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА Мм, залежно від ширини листа, схеми прокатки, ширини листа, товщини сляба Гаряча правка листів СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА Фабрикація сляба Розрахунок швидкісного режиму на кліті «ДУО» Визначення допустимих зусиль на валах кліті «ДУО» Перевірка приводних двигунів кліті «ДУО» на нагрів Режим обтиснень на кліті «Кварто» МЕХАНІЧНА ЧАСТИНА Розрахунок станини закритого типу на міцність і визначення її жорсткості ТЕПЛОТЕХНІЧНА ЧАСТИНА Визначення часу нагріву металу Заходи щодо зниження витрат палива Тонн листа буде додатково продано за ціною годної продукції Заходи щодо безпечної техніки і безпеки праці Заходи щодо пожежної безпеки ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА Особливості захисту співробітників підприємства від хімічного ураження

103212

знаков

таблиц

изображений

Гаряча правка листів Читать далее: Фабрикація сляба

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1 Аналіз чинників, що впливають на профіль валу

Отримання листів сталі однакової товщини по ширині або близької до цього стане можливим, якщо повною мірою будуть вивчені умови роботи валів у кожному окремому випадку і на кожному прокатному стані. Слід зазначити, що уявна простота питання роботи валів листопрокатних станів необґрунтована. Справа йде якраз навпаки. За останній час в прокатному виробництві багато що зроблено в області вивчення умов роботи прокатних валів. Є оригінальні дослідження по визначенню величини прогинання валів стану гарячої і холодної прокатки і зносостійкості валів, виготовлених з різних сталей і чавуну.

Пружне прогинання прокатних валів залежить від діаметра і довжини бочки валів, ширини прокатаної смуги і зусилля, що виникає в процесі прокатки. На практиці дуже важливо, щоб всі інші чинники, що впливають на роботу валів, були постійними і не робили помітного впливу на зміну пружного прогинання валів.

Тоді представляється можливим визначити необхідну профілізацію валів, при якій забезпечується однакова товщина розкату по ширині в кожній кліті при даних технологічних умовах процесу прокатки і якнайменший вплив зносу робочої поверхні валу на якість продукції.

2.2 Аналіз стійкості робочих валів кліті Дуо стану 2250

За період з січня по липень 2006 року в роботі на кліті Дуо 2250 було використано 13 валів, загальна і середня стійкості яких приведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Аналіз стійкості валів кліті Дуо 2250

Номер валу (верхній, нижній)	Діаметр, мм		Кількість завалень	Загальна стійкість за досліджуваний період, т	Середня стійкість за кампанію, т	Середнє знімання за переточування мм	Примітки
Номер валу (верхній, нижній)	Початковий	Кінцевий	Кількість завалень	Загальна стійкість за досліджуваний період, т	Середня стійкість за кампанію, т	Середнє знімання за переточування мм	Примітки
33в	887	882	1	6026	6026	5	виведений по «-» (882 мм)
37н	886	882	2	10413	5206	4	виведений по «-» (882 мм)
38в	896	885	3	19202	6400	4,5	виведений по «-» (885 мм)
39н	903	888	4	23589	5897	5
40н	920	892	6	52542	8757	5,6
41в	913	881	6	52542	8757	5,6	Поломка 4.08.06 (881мм)
42в	922	885	7	53502	7643	6,2
43н	928	892	7	53502	7643	6
44в	939	903	7	54757	7822	6
45н	945	910	7	54757	7822	5,8
46в	936	922	4	31661	7915	4,7
47н	943	938	2	10798	5399	5	Поломка 22.04.06 на діаметрі 938 мм, термоізлом, прокатали 1607 т
48н	933	928	2	20863	10431	5	Доданий в пару до валу 46в
Всього			58:2= =29	444154:2= =222077	95718:13= =7363	68,4:13= = 5,26

З аналізу середньої стійкості валів за кампанію можна зробити висновок, що тільки на одному з валів була досягнута встановлена стійкість (по ТІ – 10000 т), це пов'язано з великим розкидом величин стійкості за кампанію (від 3756 т до 13100 т). До причин, що впливають на малу середню стійкість валів (7363 т), можна віднести велику кількість кампаній з низькими і середніми показниками по стійкості (таблиця 2.2).

Таблиця 2.2 – Кількість завалень валів при певній їх стійкості

Стійкість	до 5 тис. т	до 6 тис. т	до 7 тис. т	до 8 тис. т	до 9 тис. т	до 10 тис. т	понад 10 тис. т
Кількість завалень	5	2	3	6	5	4	4

Пояснюється це як неповним парком валів (в наявності 7 валів прийнятного діаметра замість нормативних 10), так і зміною сортаменту стану у бік зменшення товщини листа, збільшення кількості листів максимальної ширини (2000 мм) і збільшення об'ємів виробництва сталей підвищеної міцності (таблиця 2.3), що приводить до швидкого зносу робочої поверхні валу.

Таблиця 2.3 – Аналіз завантаження стану по сортаменту

Період роботи	Сортамент стану по товщині %				Кількість слябів, що прокатали на лист шириною 2000 мм		Марочний сортамент %
Період роботи	4 мм	5-6 мм	7-12 мм	13-25 мм	Загальне шт.	середнє за місяць шт / %	Судова сталь підвищеної міцності	Низьколегована сталь підвищеної міцності	Конструкційна сталь
2002-2004г	3,74	37,87	57,03	1,35	44091	1520/5,1	1,38	4,7	15,8
01.2006-07.2007г	5,1	41,71	52,83	0,36	18496	2642 / 8,8	2,3	9,7	12,7

З таблиці 2.3 виходить, що сортамент стану змінився у бік зменшення товщини листа на 5,2% (4-6 мм), збільшення кількості прокатаних листів максимальної ширини на 3,7% (2000 мм) і збільшення об'єму виробництва сталей підвищеної міцності на 2,82%, що відповідає підвищенню складності сортаменту на 11,72%.

Аналіз стійкості робочих валів кліті Дуо 2250, що експлуатувалися в період з січня по липень 2006 року, показує, що стійкість валів за кампанію нижче за норми, передбачені ТІ (10 000т), в 25 з 29 випадках (86,8%). Середня стійкість валів 7363 т. Стійкість валів, введених в експлуатацію з серпня 2002 по грудня 2004 року нижче за норму в 12 випадках з 34 (35,3%), з середньою стійкістю 10485 т. Таким чином, в даний час середня стійкість знизилася на 29,7%, що викликане перерахованими вище причинами.

Дослідження, проведені за період з травня 2005 по березень 2007 року, показали, що середня стійкість валів щодо періоду з серпня 2002 по грудень 2004 року знизилася на 10,9%. Таким чином, в нашому випадку спостерігається подальше зниження стійкості.

На зниження середньої стійкості вплинула також поломка нижнього валу діаметром 938 мм 22.04.06 (термоізлом), тоді за компанію прокатали всього 1607 т.

На збільшення середньої стійкості вплинуло використовування дослідницької пари валів із зміненою профілізацією. З метою зниження передчасного вироблення і перевалювань кліті Дуо був підготовлений проект дослідницької профілізації валів, згідно технологічному завданню, із збільшенням опуклості бочки валу на величину, застерігаючи передчасний знос до 1,5 мм замість 1,0 мм по ТІ. Дослідницька профілізація випробувана на валах №46 і №48 з 1.07 06 по 17.07.06. При цьому прокатали 13 100 т (330 годин). Перевалювання провели в ППР. Поверхня валів з рівномірною сіткою розпалу в кінці кампанії не впливала на погіршення якості підкату, що передається на кліть Кварто. Було проведено дослідження валів на знос. Вироблення визначали шляхом виміру діаметра валу пасометром через 100 мм. За наслідками вимірів встановлено, що верхній вал по обох профілізаціях зношений до однакових розмірів, за рахунок вживання більшої опуклості (на 0,5 мм) на дослідницьких валах. Проте нижній вал фактично не зношений. З приводної сторони нижнього валу на відстані до 100 мм від торця бочки виявлений незначний знос (0,5 мм).

Аналіз стійкості процесу прокатки на кліті Кварто тонких і широких листів (5×2000×6000 мм) показав, що при прокатці на валах з дослідницькою профілізацією до 1500 тонн, спостерігається нестійка задача розкату у вали кліті Кварто, що привело до отримання браку по «забуртовці» в кількості 0,9 т. При плануванні виробництва тонких і широких листів не врахований чинник підробки валів під складний сортамент. При такій профілізації валів прокатка тонких і широких листів можлива тільки після прокатки на валах більше 5000 т листів простого сортаменту.

Для уніфікації профілізації з метою розширення сортаменту на початку кампанії запропоновано удосконалити дослідницьку профілізацію із зміною опуклості робочого валу з 1,5 мм до 1,25 мм, що дозволить запобігти «забуртовки» розкатів на чистовій кліті Кварто. Пропонована профілізація показана на малюнку 2.1.

Рисунок 2.1 – Профілізація робочого валу кліті Дуо

2. 3 Визначення прогинання і різнотовщинності

Сумарне прогинання валу, необхідне для попереднього розрахунку профілю його бочки, рівне:

де та – складові прогинання при дії згинаючих моментів і поперечних сил.

Ці величини визначаються по теоремі Кастільяно:

(2.1)

(2.2)

де Р – повний тиск металу на вали;

Е і G – модулі пружності при розтягуванні і зсуві;

L – довжина бочки валу, мм;

D – діаметр бочки валу, мм;

l – довжина шийки валу, мм;

а – відстань між осями натискних гвинтів, мм;

b – ширина листа, мм.

Якщо ширина листа близька до довжини бочки валу, то, спрощуючи рівняння (2.1) і (2.2), одержимо :

(2.3)

(2.4)

На максимальне прогинання валу двохвалкової кліті посередині бочки з достатнім ступенем точності можна визначити і по спрощеній формулі:

(2.5)

де n – коефіцієнт, залежний від відношення b/а;

Таблиця 2.4 – Значення коефіцієнту n

b/а	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
n	8	7,8	7,7	7,5	7,1	6,8	6,7

При розрахунку максимального сумарного прогинання для робочого і опорного валів чотирьохвалкової кліті можна користуватися спрощеною формулою (якщо обидва вали циліндричні):

(2.6)

де і – модулі пружності робочого і опорного валів;

і – діаметри робочого та опорного валів.

По формулах (2.5) і (2.6) визначається максимальне двостороннє прогинання валу, який необхідно враховувати при визначенні різнотовщинності листів по ширині.

Слід зазначити, що різнотовщинність профілю не відповідатиме набутим розрахунковим значенням по формулах (2.5) і (2.6), оскільки вони виведені по відстанях між двома опорами. На самій же справі, одностороння опуклість на готовому профілі визначається по відношенню:

звідки

(2.7)

Різнотовщинність, або двостороння опуклість на готовому профілі остаточно визначається як:

(2.8)

Отже, якщо ширина профілю, що прокатується велика і, можна сказати, наближається до довжини бочки валу, то складаючи прогинання слід визначати по рівняннях (2.3) і (2.4). На практиці прогинання і різнотовщинність визначають також і по рівняннях (2.5) і (2.7), .

В механічній частині проекту буде розрахована можлива різнотовщинність готового профілю листа, яка планується 0,32 мм, прогинання валкової системи чистової кліті планується 0,23 мм. При виготовленні профілізації валів, що враховує розраховане прогинання, можливо попередити отримання браку по різнотовщинності при прокатці тонких і широких листів.

З ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

Характеристика чорнової кліті «ДУО» 2250 [1].

Робочі вали:

Матеріал – чавунні

Номінальний діаметр