Министерство  образования и  науки Украины

Донбасская  государственная машиностроительная академия

Кафедра «Автоматизированные  металлургические машины и оборудование» 
 
 
 
 
 

Курсовая работа по дисциплине «Технологические линии и комплексы металлургических цехов»

Тема: «Разработка технологического процесса производства холоднокатаных полос в рулонах толщиной 0,4 мм и шириной 700 мм из стали 08кп» 
 
 
 

                                               Выполнил: 

                                               студентка группы …

                                               ФИО

                                               Проверил:  

                                               ФИО 
 
 

г. Краматорск 2011г. 

Лист  ЗАДАНИЯ

 

 

Реферат

     Пояснительная записка включает 45 листов записки, 8 таблиц, 7 рисунков и 10 литературных источников.

     Записка содержит обзор существующих ШСХП, этапов их развития и сортамент.

     В работе обоснован проектируемый вариант ШСХП, выбраны станы – аналоги и приведены их технические характеристики.

     Изучена и приведена методика определения технологических нагрузок, выполнен ручной и машинный расчеты энергосиловых параметров непрерывной прокатки, выбраны основные технические характеристики оборудования.

     Изучены основные технологические режимы холодной прокатки на ШСХП. Применительно к проектируемому ШСХП выполнен расчет технико-экономического обоснования принятого варианта ШСХП.

     выполнен  расчет технико-экономического обоснования  принятого варианта ШСХП. 
 

     ШСХП, ХОЛОДНАЯ прокатка, ХОЛОДНОКАТАННАЯ полоса, подкат, НЕПРЕРЫВНАЯ прокатка, сила прокатки, момент прокатки, мощность прокатки, относительное обжатие, рабочий валок, опорный валок, угол захвата, коэффициент трения, листопрокатный цех, АПР, склад рулонов, адъюстаж, ХОЛОДНОКАТАННЫЙ рулон, коэффициент напряженного сотояния, ТРАВЛЕНИЕ. 
 
 
 
 
 

 

Содержание 

 

Введение

      Технологический процесс получения готовой прокатной продукции – завершающая стадия металлургического производства. В прокатные цеха металлургического комбината поступает большая часть всей стали (свыше 80%), выплавляемой в сталеплавильных цехах и превращаемой в непрерывнолитые заготовки или в слитки. До 60–70% объема производства тонколистовой стали выпускается в виде холоднокатаных лент, листов и полос.

      Прокатный стан-это комплекс машин и агрегатов, предназначенный для пластической деформации металла в валках и  его дальнейшей обработки. В прокатных цехах располагают также агрегаты для отделки проката – его термической обработки, нанесения защитных покрытий на поверхность металла и др., необходимые для выпуска готовой продукции высокого качества, которая характеризуется не только формой поперечного сечения прокатываемого профиля, но и физико-механическими свойствами металла, состоянием поверхности проката и др.

      Технологический процесс современного прокатного производства состоит из двух стадий: получения  полупродукта (заготовки) и готовой продукции (готового проката). 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

1. Обзор существующих станов холодной прокатки

1.1. Общие сведения

     Листовой  прокат - вид продукции, потребляемой во многих отраслях промышленности - автомобильной, электротехнической, авиационной, трубной и др. Особенно большим спросом пользуется высокоэкономичный холоднокатаный лист. Так, применение холоднокатаных листов позволяет снизить массу изделий в среднем на 30 - 50% по сравнению с массой изделий из стальных отливок. Сварные трубы и множество различных профилей, изготовленных из листового проката, обладают более тонкой стенкой, что позволяет сэкономить до 15% металла. Эти достоинства холоднокатаного листа привели к стабильному увеличению его производства как в России, так и за рубежом.

     В свою очередь, возросшая потребность в холоднокатаном листе вызвала необходимость улучшить его качество (включая точность, планшетность, качество поверхности и механические свойства), а также значительно расширить сортамент.

1.2. Характеристики листовых станов холодной прокатки.

     Решение проблем качества проката и его  сортамента связано с разработкой  высокоэффективных конструкций  широкополосных станов и технологических процессов прокатки, а также с применением комплексных систем автоматизации. С помощью ЭВМ реализованы математические модели и алгоритмы расчетов по управлению процессом прокатки, что создало предпосылки для появления нового поколения высокоэффективных широкополосных непрерывных и бесконечных станов холодной прокатки.

     Для этих станов характерны более высокие скорость прокатки (до 40 м/с и более) и мощность главных приводов (до 40 МВт и более), большая масса рулонов (до 60 т), а также автоматизация станов на 
 
основе АСУТП, более совершенный процесс подачи полосы в валки, наличие гидравлических нажимных устройств, осевого перемещения и принудительного изгиба валков, модернизированные системы технологического смазывания и охлаждения валков, сокращенное время перевалки валков, более совершенные опорные узлы и наличие тиристоров.

     На  современных станах все операции, начиная от подачи горячекатаных рулонов и кончая транспортированием готовых холоднокатаных рулонов, полностью автоматизированы. Применяют также ускоренные процессы травления, эффективные сварочные машины для соединения рулонов, агрегаты механического удаления окалины с поверхности полос, непрерывный отжиг холоднокатаных полос и др.

     Холодную  прокатку полос и лент осуществляют, в основном, на следующих станах:

- многоклетьевых рулонной прокатки;

- непрерывных бесконечной прокатки;

- 2-клетьевых - тандем;

- одноклетьевых рулонной прокатки реверсивных и нерверсивных;

- лентопрокатных;

- фольгопрокатных для фольги толщиной 0,001 - 0,1 мм.

Размеры, получаемых на этих станах изделий, мм, представлены в таблице 1.1

Таблица 1.1   [10]

 

      Заготовкой для станов холодной прокатки служат горячекатаные травленые полосы толщиной, мм: 2-6 при производстве конструкционной стали; 1,5-3 при производстве жести.

     Определяющим  конструктивным параметром полосовых  станов является длина бочки валков рабочих клетей, которая характеризует максимальную ширину прокатываемых полос. По этому параметру непрерывные станы подразделяют на две основные группы - с длиной бочки валков 1200 - 1700 и 2000 - 2500 мм. К первой группе станов относится большинство непрерывных станов холодной прокатки, составляющее 65 - 70% всего парка станов. Наиболее распространены станы трех основных типоразмеров - с длиной бочки валков 1400, 1700 и 2000 мм.

     Станы с длиной бочки валков до 1400 мм применяют  для прокатки электротехнической и  конструкционной низколегированной  сталей и производства жести. Станы  с длиной бочки валков 1700, и особенно 2000 мм, распространены больше. Для этих станов характерны высокие производительность (1,2 - 3,0 млн. т/год) и качество выпускаемого листа (особенно листа для автомобильной промышленности). Примерами таких станов являются:

     - НШСГП 1700 ОАО «ММК им. Ильича»;

     - ПШСГП 1680 ОАО «Запорожсталь»;

     - ПШСГП 1700 МК «Кремековцы» (Балгария);

     - ПШСГП 1700 МК «Восточнословацкий» (Словакия);

     - ПШСГП 1700 «Хута Ченстахова» (Польша);

     - Комбинированный стан 2800/1700 ОАО «Северсталь».

     Строительство станов с валками, длина которых  не превышает 2000 мм, будет преобладать и в будущем, что объясняется потребностью в листах такого типоразмера в различных отраслях промышленности и экономической целесообразностью.

 

      При увеличении длины бочки валков возрастают капитальные затраты  на производство и эксплуатационные расходы.

    К современным типам станов холодной прокатки относятся: непрерывные четырех, пяти и шестиклетьевые и реверсивные, чаще всего одноклетьевые, четырехвалковые и многовалковые.

    Непрерывные станы холодной прокатки устанавливают  в цехах большой производительности для выпуска полос и листов специализированного сортамента. Непрерывные станы отличаются от реверсивных большей степенью механизации и автоматизации и более высокими техническими параметрами по массе рулона, скорости прокатки, мощности главного привода; производительность этих станов выше, чем у  реверсивных.

    Непрерывные четырехклетевые  четырехвалковые  станы применяют для холодной прокатки тонких полос (минимальной толщиной 0,22–0,25 мм) шириной 1370–2350 мм и массой до 30–35 т. В соответствии с требуемой шириной полосы длину бочки валков станов принимают равной 1525–2500 мм; скорость прокатки достигает 20–25 м/с.

    Непрерывные пятиклетевые четырехвалковые  станы применяют как для прокатки тонких полос минимальной толщиной 0,17–0,23 мм, шириной до 2150 мм и массой до 40–60 т со скоростью до 25–30 м/с при длине бочки валков до 2000–2200мм, так и для прокатки жести и полос из электротехнической стали минимальной толщиной 0,15–0,18 мм, шириной до 1300 мм и массой до 15 т со скоростью до 30–37 м/с при длине бочки валков до 1200–1420 мм. Производительность непрерывных станов для холодной прокатки тонких полос достигает 1,5–2,5 млн. т. в год.

     Пятиклетьевой стан 1370 бесконечной прокатки полос  из малоуглеродистой  стали (рис. 8.8.8) был введен в действие на заводе фирмы "National Steel" (г. Уиртон, США) в 1975 г.

 

      Производимая продукция - холоднокатаная полоса толщиной 0,15 - 1,24 и шириной 610 - 1230 мм, максимальная скорость прокатки 33 м/с. Заготовкой является горячекатаная  травленая полоса толщиной 1,2 - 4,75 мм. Оборудование стана рассчитано на прокатку рулонов массой до 32,7 т при средней массе рулона 13,6 т.

    Реверсивные станы холодной прокатки устанавливают в цехах при небольшом объеме производства (50–120 тыс. т/год) с широким сортаментом полос из малоуглеродистых, легированных и электротехнических сталей. В ряде случаев реверсивные станы устанавливают в цехах холодной прокатки большой производительности в дополнение к непрерывным станам. По конструкции реверсивные станы подразделяют на станы с приводом через рабочие валки и через опорные валки.

    Реверсивные четырехвалковые станы изготавливают  в основном с длиной бочки валков от 1000–1200 до 2000–2300 мм, которые обеспечивают прокатку полос с отношением её ширины к толщине 6000 и более; масса рулонов 30–45 т и скорость прокатки до 10–20 м/с.

     Станы бесконечной прокатки приведены в таблице 1.2

      Таблица 1.2  [3] 
 
 
 
 
 

 

1.3. Производство холоднокатаного листа

     Производство  холоднокатаных листов подразделяют на следующие основные этапы:

• удаление окалины с горячекатаных полос;
• прокатку;
• отжиг холоднокатаных рулонов;
• дрессировку при необходимости получения требуемых свойств для глубокой вытяжки;
• разрезку на мерные листы в агрегатах резки.