Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

До широкосмугових станів гарячої прокатки (ШСГП) відносяться багатоклiтьовi стани з розміщенням клітей в чорнової і чистової групах. В чорновій групі застосовують як нереверсивні, так і реверсивні кліті, розташовані перервно або безперервно, а в чистовій групі кліті завжди розташовані безперервно. Всю продукцію на ШСГП змотують у рулони на моталках.

Листопрокатний цех №2 - Стан 2000

Малюнок 1 – Листопрокатний цех №2 - Стан 2000

Стан «2000» (малюнок 1) призначений для виробництва металу різного призначення: для автомобілебудування, суднобудування, паливно-енергетичного комплексу (ПЕК), машинобудування, електротехнічної та оборонної промисловості. Структурно поділяється на 2 відділення – прокатне виробництво і обробка листа.

Прокатне відділення складається:

1. Ділянка нагрівальних печей.

2. Стан «2000». Призначений для виробництва рулонного прокату товщиною від 1,2 до 16 мм, шириною від 900 до 1835 мм.

3. Ділянка електрошлакового наплавлення. Призначений для виробництва двох - і тришарових слябів з подальшою їх прокаткою. Весь сортамент рулонів прокатуеться зi слябів вуглецевих, низьколегованих, якісних, нержавіючих і інших марок сталей за хімічним складом відповідають вимогам відповідних державних стандартів.

Відділення обробки листа складається:

1. Агрегат подовжнього різання № 1. Призначений для поздовжнього різання рулонів товщиною від 1,2 до 8,0 мм, шириною від 900 до 1850 мм.

2. Агрегати поперечного різання № 2, 3, 4. Призначені для поперечної порізки рулонов товщиною від 1,2 до 16,0 мм, шириною від 900 до 1850 мм.

3. Ділянка гарячекатаних рулонів. На ділянці проводиться охолодження, доробка, пакування і відвантаження рулонів зі стану «2000» та агрегату поперечного різання №1 (АПР-1).

4. Ділянка формування і відвантаження листа. На ділянці проводиться упаковка і відвантаження продукції з агрегатів поперечного різання.

Листопрокатний цех №2 - Склад готової продукції

Малюнок 2 – Листопрокатний цех №2 - Склад готової продукції

1. Актуальність теми

Форма кінців розкату і величина кінцевої обрізі залежить від характеру розподілу обтиснень по горизонтальних валків чорнових клітей широкосмугового стана гарячої прокатки.

Витрата металу в кінцеву обрізь на станах горизонтальній прокатки в усіх універсальних чорнових клітях залежить від ставлення обтиснення у вертикальних валках до обтиснення в горизонтальних валках.

Відомо, що форма розкату після обтиснення в горизонтальних валках опукла, а після вертикальних валків увігнута. Кінцева обрізь становить 15-25% від сумарної витрати металу (1,04-1,05).

Тому на даний час актуальною задачею при прокатці смуг на ШСГП є зниження кінцевої обрізі розкату, так як це дозволяє зменшити витрату металу і енергії на прокатку смуг.

Питання розподілу обтиснень по чорнових клітях (проходів) широкоштабових станів присвячена велика кількість літератури. Як правило, за основні критерії розподілу обтиснень приймається рівномірність завантаження механічного та електричного обладнання чорнових клітей щодо допустимих значень. З урахуванням цих критеріїв у діючих технологічних інструкціях по прокатки слябів в чорнових групах клітей широкоштабових станів наводяться допустимі діапазони відносних обтиснень по клітях. При розподілі товщини розкату по клітях чорнової групи клітей широкосмугового стану, що забезпечують завантаження клітей пропорційно допустимим потужностей, використані криві питомої витрати енергії. Обтиснення можуть бути розподілені по клітях (проходів) і нерівномірно.

З технічної літератури відомо, що оптимальне відношення В/Н забезпечує форму кінців розкату близьку до прямокутної становить 0,6-0,8. Роботи в цьому напрямку виконані тільки для вузького діапазону відносини ширини сляба B до товщині H (для умов прокатки в першій чорнової кліті), і тільки при обтиску в гладких вертикальних валках з циліндричною бочкою. Вплив відносин В/Н з універсальним клітях на форму розкату на виході чорнової групи клітей не досліджено. У зв'язку з цим робота є актуальною, так як спрямована на зменшення кінцевої обрізі.

2. Аналіз методів розподілу обтиснень по клітях чорнової групи широкосмугового стана гарячої прокатки

На практиці існує кілька методів розподілу обтиснень по клітях чорнової групи ШСГП. Є три методи розподілу обтиснень по горизонтальних валків: розподіл обтиснень по умові рівності відносних обтиснень; розподіл обтиснень при заданому відносного обтиску в останньої кліті та рівних відносних обжатиях в попередніх клітях; розподіл товщин і обтиснень по горизонтальним клітях за умовою рівномірного відносної завантаження клітей по різним обмеженням. Спільно з обраним методом розподілу обтиснень по горизонтальних валків застосовується метод розподілу обтиснень по вертикальних валків.

Ми знаємо, що від характеру розподілу обтиснень по горизонтальних валків чорнових клітей широкосмугового стана гарячої прокатки залежить форма кінців розкату в плані, а, отже, і величина кінцевої обрізі. Зниження кінцевої обрізі є актуальною задачею, так як дозволяє зменшити витрату металу і енергії на прокатку смуг.

Як показує практика, найбільш оптимальним методом розподілу обтиснень на ШСГП є метод розподілу товщин і обтиснень по горизонтальним клітях за умовою рівномірного відносної завантаження клітей по різним обмеженням. За критерій оптимального розподілу обтиску в горизонтальних валках (ГВ) чорнових клітей можна прийняти одне з умов рівномірності завантаження обладнання чорнових клітей щодо допустимих значень: електродвигунів головних приводів – потужності; головних ліній – по крутному моменту; валкових систем – по силі прокатки та ін.

3. Методика дослідження

3.1 Загальний опис можливостей програми UNIVERSAL

Пакет програм «Універсал» (версія 4.2) призначений для розрахунку параметрів гарячої прокатки на смуговому стані довільної конфігурації. Програма розроблена в середовищі Windows і займає приблизно 3 Мб дискової пам'яті.

Користувач пакету може самостійно сформувати стан потрібної конфігурації і для цього стану виконати розрахунок. Конфігурація стану формується із стандартних об'єктів (машин).

При цьому рольганги і екран вводиться в конфігурацію стану автоматично (тобто користувач вводити їх не має).

Алгоритм не пред'являє ніяких обмежень на кількість об'єктів, порядок їх розташування, послідовність виконання та кількість технологічних операцій. Така можливість забезпечується модульною структурою алгоритму, в якій в якості модулів виступають стандартні об'єкти з сумісними входами і виходами. Послідовність підключення об'єктів в розрахунок управляється спеціальним масивом, створеним на основі схеми прокатки, заданої користувачем.

На відміну від самого алгоритму пакет УНІВЕРСАЛ ставить певні обмеження на кількість об'єктів і операцій. Вони обумовлені розмірами екрану монітора, на якому повинна бути розміщена схема стану, і розумними міркуваннями.

У версії 4.2 максимальна кількість об'єктів (машин) – 35, кількість операцій – 100, максимальне число проходів в одному об'єкті – 25. При необхідності, ці обмеження можуть бути змінені.

Розроблена схема стану 2000 у програмі UNIVERSAL

Малюнок 3 – Розроблена схема стану 2000 у програмі UNIVERSAL

Програма дозволяє виконати розрахунок режимів роботи станів довільної конфігурації призначених для виробництва тонколистового прокату і включають: кліті, моталки, перемоточные пристрої, системи екранування розкатів, гидросбивы, установку охолодження смуги. Вона виконує розрахунок режимів прокатки, розрахунок температурних і енергосилових параметрів, розрахунок формозміни розкату при прокатці в вертикальних і горизонтальних клітях, а також технологічних вимог до основного обладнання. Особливістю математичного забезпечення є можливість обліку роботи табору по складній тахограмі прокатки, що включає п'ять ділянок з постійною, але різного рівня швидкості, чергуються з ділянками розгону і гальмування; облік залежності теплофізичних характеристик металу від температури.

За основу математичної моделі розрахунку енергосилових параметрів прийнята модель, використана раніше широко апробованою програмі ЭСПАРМ.

3.2 Результати дослідження

За критерій оптимального розподілу обтиснень у ГВ чорнових клітей можна прийняти одне з умов рівномірності завантаження обладнання чорнових клітей щодо допустимих значень: електродвигунів головних приводів - потужності; головних ліній - по крутному моменту; валкових систем-по силі прокатки та ін.

Завантаження клітей по силі прокатки

Малюнок 4 – Завантаження клітей по силі прокатки

Графік Адамецького

Малюнок 5 – Графік Адамецького

Висновки

Наведені вище способи розподілу обтиснень є оптимальними тільки по одному обраному умові рівномірності завантаження обладнання робочих клітей. Вони не враховують якісні параметри технологічного процесу: відносної рівномірності завантаження клітей по іншим энергосиловым параметрами; сумарну масу обрізі переднього і заднього кінців підкату; сумарний витрата потужності, сил і моментів прокатки в клітях чорнової групи; зниження температури металу за цикл прокатки сляба в чорновій групі і інші.

У подальшому нашому дослідженні поставлено завдання оцінити всі розглянуті вище способи розподілу обтиснень по горизонтальним чорнових клітях з використанням комплексного критерію оптимальності, що враховує якісні та економічні показники.

Список джерел

  1. Оратівський Е. Л., Ліпухін Ст. А, Артамонова Е. А. Безперервні і полунепрерывные широкосмугові стани гарячої прокатки // Бюлетень інституту «Черметинформация». - 1980. - №13. - С. 22-35.
  2. Матвєєв Б. Н. Вдосконалення безперервного виробництва гарячекатаної широкосмугового сталі // Виробництво прокату. - 2002. - №4. - С. 17-24.
  3. Технологія і обладнання, проблеми і перспективи нескінченної гарячої прокатки на широкосмугових станах / О. В. Дубина, А. Л. Остапенко, Л. А. Нікітіна та ін // Чорна металургія. Бюл. наук.-техн. і економ. інформації. - 2002. - Вип.5. - С. 10-30.
  4. Поляків Б. А., Белянський А. Д. Розподіл навантаження по клітях НШС з використанням кривих розподілу питомої енергії // Тонколистова прокатка. Міжвузівський збірник. – Воронеж: ВПІ. - 1981. - С. 35-41.
  5. Експериментальне дослідження параметрів прокатки в чорновій групі клітей стана 2000 ЧерМК / Е. А. Руденко, А. К. Кужель, Т. З. Литвинова, В. З. Риднер // Інтенсифікація процесів виробництва тонколистового прокату. - М: Металургія. - 1988. - С. 27-31.
  6. Литовченко Н.В. Стани й технологія прокатки листової сталі / Н.В. Литовченко. – Москва.: «Металургія», 1979 – 272с.
  7. Історія виробництва гарячекатаної смуги після 1926 р. / М. Дегнер, К. Гарбрахт, Х-У. Линдерберг та ін. // Чорні метали.- 2003.- Квітень.-С. 31-41.
  8. Сап'ян М. М. Гаряча прокатка листів на безперервних і напівбезперервних станах.-М.: Металлургіздат, 1962.- 380с.
  9. Технологія процесів прокатки і волочіння. Листопрокатное виробництво / М. М. Сап'ян, Ст. Л. Мазур, А. М. Сап'ян, А. В. Молчанов. -К: Вища школа, 1988.- 351с.
  10. Ліпухін Ст. А. Сучасні безперервні широкосмугові стани гарячої і холодної прокатки Японії // Бюлетень інституту «Черметинформация».-1972.-№2.- С. 3-14.
  11. Досвід експлуатації стана гарячої прокатки 2050 на заводі фірми «ВАО STEEL» / Ян Гуан, Джинь Сэджунь, Сі Джаньпин, Д. Розенталь, Л. Фойґтман, Р. Кнеппе // «Чорні метали».- 2002.- Квітень.- С. 39-48.
  12. Дерінг К., Калу К. П., Хачман Р. Новий компактний широкосмуговий стан гарячої прокатки на заводі фірми «EKO-STAHL GmbH» та система його автоматизації // «Чорні метали».-1998.-Липень-серпень.- С. 62-70.
  13. Кперре G., Rozenthal D. Hot Strip rolling technology: Tasks for the new century // МРТ International.- 1998.- 22.- №3.- Р. 56-58, 60, 62, 64, 66, 67.
  14. Новітня технологія виробництва гарячекатаної смуги/В. Бальд, Р. Кнеппе, Д. Розенталь, П. Зудау // Чорні метали.- 2000.- Лютий.-С. 36-44.
  15. Тарасевич Ю. Ф., Єфименко С. П., Юсупов В. С. Ливарно-прокатні агрегати впливають на структуру виробництва і ринок тонколистової сталі // Виробництво прокату.- 2000.- №5.- С. 33-42.
  16. Зниження енерговитрат при прокатці смуг / А. Л. Остапенко, Ю. В. Коновалов, А. Е. Руднєв, Ст. Ст. Кисіль. – К: Техніка, 1983. – 223 с.
  17. Експериментальне дослідження параметрів прокатки в чорновій групі клітей стана 2000 ЧерМК / Е. А. Руденко, А. К. Кужель, Т. З. Литвинова, В. З. Риднер//Інтенсифікація процесів виробництва тонколистового прокату.- М.: Металургія.- 1988.- С. 27-31.
  18. Третьяков А. В.,Зюзін в. І. Механічні властивості сталей і сплавів. – М: Металургія, 1972. – 222с.
  19. Зюзін в. І., Бровман М. Я., Мельников А. Ф. Опір деформації сталей при гарячій прокатці. – М: Металургія, 1964. – 270с.