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

     1, 3, 8, 10, 12, 13, 19, 20, 22, 24, 26, 28 - мостовые краны, 2 - агрегат поперечной резки, 4 - конвейеры передаточные с кантователями, 5 - агрегаты упаковки пачек листов, 6 - ножницы, 7 - непрерывно-травильные агрегаты (НТА), 9 - комбинированный агрегат резки, 11 - гильотинные ножницы, 14 - конвейер подачи рулонов к стану, 15 - разматыватель, 16 - рабочая линия станов, 17 - моталка, 18 - конвейер отводящий, 21 - одностопные колпаковые печи, 23 - пакетирующие столы, 25 - весы, 27 - дрессировочные агрегаты, 29 - дрессировочная клеть, 30 - агрегат продольной резки, 31 - агрегаты упаковки рулонов, 32 - двухстопные колпаковые печи, 33 - пакетировочный пресс.

4.2. Сортамент стана НШСХП 1700

     Стан  предназначен для холодной прокатки полос сечением (0,4-2,0) х (700-1500) мм в  рулонах из сталей:

     - углеродистых обыкновенного качества (кипящей, спокойной, полуспокойной): Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5;

     - углеродистых качественных конструкционных: 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45;

     - нестареющих 08Ю, 08Фкп; электротехнической стали.

     Кипящие и спокойные стали поставляются по ГОСТ: 16523-70, 9045-70, 3560-73, 17715-72, 14918-69, 19851-74 и техническим условиям с химическим составом по ГОСТ 380-71 и 1050-74. Электротехническая сталь поставляется по ГОСТ 210142-75. Соотношение геометрических параметров холоднокатаного листа и горячекатаного подката приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1  (Соотношение геометрических параметров горячекатаного подката (числитель) и холоднокатаного листа (знаменатель).)      [10] 
 
 
 

4.3. Техническое описание оборудования

4.3.1. Рабочие клети

     Все клети четырехвалковые. Станины закрытого типа. Нажимное устройство: скорость перемещения валка 7,29 м/с, мощность привода 67 кВт, максимальное перемещение валка 395 мм. Максимальный и 
минимальный допустимые диаметры валков: рабочих 500 и 470 мм, опорных 1300 и 1220 мм.

4.3.2. Валки

     Рабочие валки: диаметр  бочки 500 мм, длина бочки 1700 мм, общая  длина валка 3040 мм; число оборотов в минуту 120/140 (стан № 1), 200/400 (№ 2), 260/500 (№ 3), 330/660 (№ 4); материал валков - сталь 9Х2, 9Х2Ф, 60Х2СМФ, 7Х2СВФ, 9Х2СВФ; подшипники роликовые  четырехрядные.

     Опорные валки: диаметр  бочки 1300 мм, длина бочки 1700 мм, общая  длина валка 4710 мм, материал валков - сталь 75ХМ, 9ХФ.

4.3.3. Оборудование линии главного привода клети

     Двигатели клетей: № 1 - МП 330-120, 2,4-МВт, 120/220 об/мин; № 2 - 2МП 6500-200, 2 x 2,4-МВт, 200/400 об/мин; № 3 - 2МП 6500-200, 2 x 2,4-МВт, 260/500 об/мин; № 4 - 2 МП 6500-330, 2 x 2,4-МВт, 330/600 об/мин.

 

      Комбинированные редукторы соединяются: с электродвигателями - промежуточными зубчатыми муфтами и валками, с валками - шпинделями.

     Уравновешивание рабочих  и опорных валков гидравлическое. При работе стана давление в гидросистеме поддерживается на уровне 10 МПа.

4.3.4. Разматыватель

     Плоские проводковые столы  предназначены для правильной задачи полосы по оси стана, поддерживания конца полосы перед заправкой её в стан и создания натяжения при выходе заднего конца из разматывателя или из предыдущей клети; ход проводкового стола 300 мм, высота подъема прижимного стола 250 мм, рабочее давление воздуха 0,4-0,6 МПа.

4.3.5. Моталка

     Откидная опора барабана моталки установлена на клети  № 4 для восприятия натяжения полосы между клетью и моталкой. Вертикальный вал откидной опоры с помощью  гидравлического цилиндра поворачивается на 30°. Давление рабочей жидкости 5,5 МПа.

     Диаметр барабана моталки  для сматывания полосы в рулон  и создания натяжения полосы между клетью № 4 и моталкой 600/570 мм, длина барабана 1700 мм, скорость намотки до 25 м/с, натяжение полосы 98 кН, привод безредукторный от 3-МВт электродвигателя ЭМП 4000-210 (200-300 об/мин).

     На  крышке корпуса моталки установлен сталкиватель рулонов, диаметр поршня цилиндра 120 мм, ход поршня 1,6 м. Сниматель  рулонов с барабана моталки и  передачи его на цепной транспортер за станом состоит из тележки, подъемного стола и горизонтального гидравлического цилиндра.

 

      Скорость передвижения тележки 0,2 м/с, подъема стола 0,15 м/с.

     Автоматический  захлестыватель для намотки на барабан  моталки переднего конца Ј 1-мм полосы состоит из тележки, пневматического  цилиндра и направляющих балок. Рабочая часть захлестывателя - хлопчатобумажные ремни, охватывающие шесть роликов. Скорость движения тележки захлестывателя 0,35 м/с, максимальная заправочная скорость 0,75 м/с.

4.3.6. Транспортер

     Цепной  транспортер за станом предназначен для приема готовых рулонов от стана и передачи их на другие переделы. Скорость транспортера 0,15 м/с, мощность привода 80 кВт. Стан оборудован приборами технического контроля: универсальными месдозами воспринимающими усилия до 14,7 МН, измерителями натяжения полосы между клетями (натяжными роликами), микрометрами для измерения толщины полосы. Для замера толщины полосы служит бесконтактный радиоизотопный измеритель ИТ-5250, предел измерений 0-3 мм, скорость движения измеряемой полосы 0,75-25 м/с.

4.3.7. Перевалка валков

     Замену  рабочих валков осуществляют мостовыми  кранами с использованием перевалочной муфты и тележки, опорных валков - при помощи механизма перевалки.

     Пролет  стана обслуживают один 75/20-т и  два 30/5-т мостовых крана. Механизм перевалки  опорных валков состоит из направляющих сварной рамы, по которой передвигаются салазки. Ход тележки 4,5 м, скорость тележки: от клети 37 мм/с, в клеть 30 м/с.

     Рабочие валки заменяют через три-пять, опорные - через 30-60 рабочих смен. Рабочие  валки всей группы заменяют за 0,5-1 ч, рабочие и опорные - за 3,5-4 ч.

 

      В процессе работы валки охлаждаются  минеральной эмульсией, содержащей до 12 % эмульсола. Эмульсия подается на стан нагретой до 30-45 °С под давлением 0,6-1,2 МПа.

4.4. Подготовка металла к прокатке

     Исходной  заготовкой является подкат, полученный на стане ЛПЦ-1700, транспортируемый конвейером на склад цеха холодной прокатки. Склад закрытого типа площадью 2880 м², емкостью 14000 т обслуживают четыре мостовых 10/10-т крана.

     Перед прокаткой горячекатаные рулоны травятся на НТА. Травлению подвергают углеродистые стали обыкновенного качества, качественные углеродистые, конструкционные, низколегированная конструкционная 10Г2СД, листовая декапированная. Для травления применяется серная кислота.

     Линия НТА рассчитана для травления полос сечением (1,2-6,0) х (700-1550) мм при внутреннем диаметре рулона 0,7 м, наружном - 1,3 м, массе 15 т.

     Основные  узлы НТА: окалиноломатель, листопрокатная 11-роликовая машина, стыкосварочная машина, листосшивная машина усилием 4415 кН, установка для смыва окалины горячей водой, дрессировочная двухвалковая клеть 1700, индукционный нагреватель, ванны каскадного травления, холодной и горячей промывки, сушильное устройство, тянущие ролики с промасливающим устройством, дисковые ножницы с кромкокрошителем, установка электростатического промасливания, сверточная машина и уборочная часть НТА со сталкивателем рулонов.

     Скорость  движения полосы регулируется в пределах: 90-250 м/мин при задаче рулонов, 30-250 м/мин при прохождении полосы через ванны, 30-300 м/мин при смотке полосы. В травильном отделении работают четыре 30/10-т и два 50-т мостовых крана.

 

      От НТА рулоны транспортируются отводящим рольгангом со скоростью 0,15 м/с, а мостовыми кранами с  использованием специальной скобы  убираются на склад травленых рулонов. Производительность НТА составляет 120-130 т/ч.

     Склад травленых рулонов обслуживают  четыре мостовых 50/10-т крана. Со склада рулоны цепным транспортером подаются к поворотному столу стана. Наибольшее число транспортируемых рулонов 17, скорость перемещения цепи 0,15 м/с.

4.5. Перечень основного технологического оборудования:

     1). Цепной транспортер (длиной 43,3 м, с подъемным столом) предназначен для подачи рулонов со склада к стану. В состав оборудования транспортера входят следующие основные узлы: рамы, балки, ведущие и холостые звездочки, привод, две ветви цепей, соединенных тележками с роликами. Подъемный стол транспортера приводится от гидравлического цилиндра двойного действия, смонтированного в жесткой сварной раме. На верхней выдвижной части гидроцилиндра укреплена литая плита со скосом. При движении цилиндра вверх скос плиты упирается в рулон, находящийся на тележках транспортера, и заставляют его перекатываться на столик механизма поворота рулонов.

     2). Сталкиватель перемещает рулоны с цепного транспортера на ролики механизма поворота рулонов, ход ползуна 1300 мм.

     3). Механизм для поворота рулонов в положение, удобное для отгибания переднего конца полосы и опускания рулона на приемный стол, ход гидроцилиндра 100 мм, скорость штока 0,1 м/с.

     4). Магнитный отгибатель для отгибания переднего конца рулона и укладки его на раздвижные проводки, скорость отгибания 0,25 м/с.

     5). Раздвижные проводки для направления полосы в валки симметрично относительно продольной оси стана, рабочий ход цилиндров 850 мм.  
         6). Приемный стол для установки рулонов по оси головок разматывателя, рабочий ход цилиндра 750 мм.

     7). Разматыватель для установки рулона относительно продольной оси стана для разматывателя полосы и создания натяжения между станом и разматывателем во время прокатки. Состоит из двух кареток, двух направляющих рам, на каждой каретке - по двигателю и редуктору. За счет радиального перемещения шести кулачков, вставленных в пазы головок, последняя может изменять свой диаметр от осевого движения шестигранного клина. Максимальная скорость разматывания полосы 6 м/с, заправочная скорость 0,75 м/с, наибольший ход каретки 880 мм, максимальное усилие натяжения полосы 29,4 кН.

     8). Ролики, подающие полосы в рабочие валки первой клети со скоростью 0,75 м/с; диаметр бочки роликов 300 мм, длина 1700 мм, ход верхнего прижимного ролика 40 мм, максимальная толщина полосы 5,0 мм.

     9). Семь натяжных роликов для создания натяжения до клети № 1, рабочая скорость до 7 м/с, диаметр роликов 190 мм, длина 1700 мм.

4.6. Технология отделки металла после прокатки

     Оборудование  отделки готового проката состоит  из 120 стендов отжигательных печей, одной дрессировочной клети, двух агрегатов поперечной резки, агрегата продольной резки, агрегата упаковки пачек листов. Колпаковые печи в термическом отделении расположены блоками. Каждый блок состоит из 20 стендов, 8 нагревательных колпаков, 12 колпаков ускоренного охлаждения, 20 муфелей.

     Размер  колпаковых печей: диаметр 2,1 м, высота 4,2 м, максимальный диаметр рулона 2,1 м. Используемое топливо - доменно-природный газ теплотой сгорания 7,5 МДж/м³. Пролет отжига обслуживают четыре 50/10-т мостовых крана.  
       Дрессировку рулонов осуществляют поплавочно с соблюдением комплектности. Дрессировочный стан предназначен для дрессировки отожженных холоднокатаных полос толщиной 0,4-2,0 мм, шириной 700-1550 мм в Ј 30-т рулонах с наружным диаметром 1,0-2,2 м, внутренним 0,6 м. Обжатие при дрессировке 0,8-1,4 %.

     В состав оборудования дрессировочного  стана входят: цепной приемный транспортер, кантователь рулонов, тележка приемного стола, подъемный стол, разматыватель, отгибатель конца рулонов, разматыватель, правильно-тянущая машина с отгибателем, рабочая четырехвалковая клеть с механизмом перевалки опорных валков, натяжные устройства, моталки, автоматический захлестыватель, сниматель рулонов, цепной транспортер за станом.

     Привод  рабочих валков индивидуальный, состоит  из шпиндельных соединений, шестеренной клети, промежуточного соединения и двух 660-кВт электродвигателей МПа 900-450 (450-1250 об/мин).

     Рабочие валки диаметром 500/470 мм - из легированной стали длиной 1700 мм твердостью і HSh 90, опорные валки диаметром 1300/1220 мм длиной бочки 1700 мм твердостью HSh 45 выполнены  из специальной стали. Катающие поверхности рабочих валков шлифованы и полированы.

     Опорные валки заменяют через 20 сут, рабочие - после дрессировки 500 т металла. Агрегаты № 1 и № 2 предназначены  для обрезки боковых кромок полосы, разрезки её на листы заданной длины, промасливания и укладки листов в пакеты. Заправочная скорость агрегатов 0,5 м/с, рабочая скорость 1-6 м/с. Скорость транспортера пакетирующего устройства при работе с разрывом листов 2-8 с, внакладку 1-4 м/с. Масса пакета Ј 10 т. Размеры полос, разрезаемых на агрегате № 1: (0,04-1,2) х (700-1550) x (1000-4000) мм