с интервалом по длине 3-12 мм; на агрегате № 2: (0,6-2) х (700-1550) х (10000-60000) мм с интервалом по длине 8-16 мм.

     Основные  машины агрегатов № 1 и № 2: цепной транспортер, разматыватель, правильно-тянущая машина с гильотинными ножницами, роликоправильная машина, установка дисковых ножниц с кромкомоталкой, установка летучих ножниц, пакетировочное устройство.

     Агрегат продольной резки предназначен для  обрезки переднего конца полосы, промасливания ее, обрезки боковых кромок, разрезки полосы на более узкие ленты и сматывания их в рулоны. Сечения разрезаемых полос: (0,4-2) х (700-1550) мм. Ширина получаемых лент 80-1500 мм, скорость агрегата 1,5-7 м/с.

     Основное  оборудование агрегата продольной резки: разматыватель, правильно-тянущая машина с отгибателем и гильотинными ножницами, промасливающая машина, установка дисковых ножниц с кромкомоталкой, моталка с барабаном диаметром 600 х 1500 мм и уборочное устройство.

     Роликоправильные  машины: три 11-роликовых с шагом  роликов 100 мм, мощностью привода 200 кВт, скоростью правки 6,0 м/с; пять 17-роликовых с шагом роликов 80 мм, мощностью привода 130 кВт, скоростью правки 6,0 м/с.

 

5. Технико-экономическое обоснование 
принятого решения

5.1. Место строительства НШСХП 1700

     Учитывая, что исходной заготовкой для проектируемого НШСХП 1700 является горячекатаная полоса в рулонах, то для снижения затрат на транспортировку горячекатаных рулонов будет экономически целесообразнее строить стан в непосредственной близости от стана горячей прокатки. К тому же в непосредственной близости должны находиться крупные транспортные узлы (морской или речной порт или крупные ж/д станции) для отгрузки готовой продукции заказчику и т.д.

     Оптимальным вариантом будет являться, когда  морские или речные порты и ж/д станции будут находиться в непосредственной близости. Такими характеристиками обладает ОАО «ММК им. Ильича» (г. Мариуполь). К тому же на «Ильича» уже существует стан горячей прокатки 1700. Поэтому принимаем, что местом строительства нашего НШПСХП 1700 будет ОАО «ММК им. Ильича».

5.2. Обоснование исходных данных

     По  данным источников [8, 9] цена рулонной стали на ОАО «ММК им. Ильича» и ОАО «Запорожсталь» составляет 1050 $/т в январе 2011 года.

     По  данным источников [8, 9] рентабельность производства холоднокатанных рулонов составляет от 27% до 35%. С учетом кризисных явления и временного фактора принимаем рентабельность проекта на уровне 20%.

5.2.1 Исходные данные для расчета

 

5.2.2 Расчет экономической эффективности проекта

     5.2.2.1. Затраты:

• на оборудование НШСХП 1700 составят:

З₁ = У_ст× М_ст = 15×3 000 000 = 45 000 000 $ = 45,0 (млн. $).

• на строительно–монтажные работы:

З₂ = З₁ = 45 000 000  (млн. $).

     5.2.2.2. Суммарные затраты на реализацию проекта:

З_∑ = З₁ + З₂ = 45,0 + 45 = 90 (млн. $)

     5.2.2.3. Суммарный доход от реализации всей продукции как холоднокатанных рулонов:

Д_∑ = Ц_р × Q = 1050×1 400 000 = 1 470 000 000 $ = 1 470,0 млн. $

     5.2.2.4. Расчет ориентировочной прибыли от реализации:

П_∑ = Д_∑ × Р = 1 470 000 000 × 0,20 = 294 000 000 $ = 294,0 млн. $

     5.2.2.5. Срок окупаемости проекта составит:

Т_ок = З_∑ / П_∑ = 90/294,0 ≈ 0,3 года = 4 месяца.

5.3. Заключение по экономической эффективности проекта

     Для проектов, осуществляемых в черной металлургии, традиционно характеризующихся высокой капиталоемкостью и длительными сроками реализации, полученные показатели являются приемлемыми. Но так же следует учитывать массу и цену вспомогательного оборудования (НТА, правильные машины, печи для отжига полос, адъюстажное оборудование, АПР), то цена и время по строительству листопрокатного цеха может возрасти в несколько раз.

 

6. Разработка технологических  режимов прокатки

6.1. Описание технологического процесса холодной прокатки на проектируемом НШСХП 1700

     6.1.1. Принятая исходная заготовка:

     - Заготовка                                           горячекатаный рулон;

     - Толщина, мм                                     1.8 - 6;

     - Ширина, мм                                       600 - 1500;

     - Длинна, м                                          800 - 1500;

     - Масса, макс. т.                                  32;

     - Марки стали                 углеродистые и низколегированные.

     6.1.2. Принятая референтная заготовка

                  (применяется для расчета производительности):

- Заготовка    горячекатаный рулон;

- Толщина,  мм     2;

- Ширина, мм     700;

- Длина,  м      1500;

- Масса,  т      32;

- Марка  стали     сталь 08кп.

6.2. Определение технологических нагрузок в клетях стана

     Величина  суммарного обжатия при холодной прокатке выбирается, исходя из требований, предъявляемых к структуре, механическим и технологическим свойствам  готовой полосы, с учетом химического  состава прокатываемой стали, мощности приводов рабочих клетей, технологической смазки и т.д. Кроме того, учитывается возможность и целесообразность получения требуемой толщины подката на стане горячей прокатки.

     В качестве заготовки для производства листа сечением 0.4х700 мм из стали 08кп выбираем горячекатаную полосу сечением 2х700 мм. Суммарное обжатие при прокатке листов не превышает 70%. Обжатие на стане изменяется от 45% в первой клети до 8–15% в последней, которую используют в качестве калибрующей.

 

      Обжатие зависит от величины контактных напряжений, которые растут от клети к клети по мере наклепа и отношения ℓ_д/h_c. Ограничивающим фактором при назначении режимов обжатий выступает контактная прочность валков. Как правило, прокатку полосы на непрерывном стане осуществляют за один проход, однако в некоторых случаях для получения требуемых толщины готовой полосы и её свойств после первого прохода рулон подвергают отжигу и затем прокатывают вторично на этом же стане.

6.2.1. Методика определения технологических нагрузок

     В настоящей записке используем методику расчета энергосиловых параметров прокатки (усилие, момент и мощность прокатки), приведенную в источнике [6].

6.2.1.1. Исходные данные для расчета

         R – радиус рабочих валков;

         h₀ – толщина полосы перед проходом;

         ∆h – абсолютное обжатие полосы за проход;

         L₀ – длина полосы до прохода;

         V – скорость прокатки (окружная скорость валков);

         m – масса полосы;

         Материал – сталь 08кп.

6.2.1.2. Расчетная часть

     Толщину полосы h₁ после прохода определим по формуле (1):

     h₁ = h₀ - ∆h ,        (1)

где  h₀ – толщина полосы перед проходом;

∆h – абсолютное обжатие полосы за проход.

     Относительное обжатие ε определим по формуле (2):

     ε = ∆h / h₁ ,         (2)

     где  h₁ – толщина полосы после прохода;

∆h – абсолютное обжатие полосы за проход.

 

      Длину дуги контакта ℓ_д валков с металлом определим по формуле (3):

      ℓ_д = √ R × ∆h ,         (3)

где  R – радиус рабочих валков;

∆h – абсолютное обжатие полосы за проход.

     Среднюю толщину полосы h_cр определим по формуле (4):

     h_cp = 0,5 × (h₁ + h₀),       (4)

где  h₀ – толщина полосы перед проходом;

h₁ – толщина полосы после прохода.

 Фактический предел текучести  определим по формуле (5):

       σ_тс = а₀ + 2/3×а₁×ε + 8/15×а₂×ε² + 16/35×а₃×ε³  (5)

где а₀ а₁ а₂ а₃ – коэффициенты регрессии

       для стали 08кп:    а₀ = 243,9;

                                                 а₁ = 1227,5;

                                                 а₂ = -1470,5;

                                                 а₃ = 827;

           ε – относительное обжатие полосы.

  Значение  удвоенного сопротивления  чистому сдвигу определим по формуле (6):

       2К_с = 1,15×σ_тс        (6)

  Коэффициент, учитывающий влияние контактного трения и внешних зон определим по формуле (7):

       δ = 2×f×ℓ_д/∆h        (7)

       где f – коэффициент трения (0,08)

           ℓ_д – длина дуги контакта

  Толщина полосы в нейтральном  сечении определим по формуле (8):

        h_н = ^2δ√ξ₀/ξ₁×h₀^δ-1×h₁^δ+1           h₁<h_н<h₀   (8)