Виробництво круглої сталі

1. Характеристика стану, сортамент, технологія прокатки

Безперервний дрібносортний стан 250−5 призначений для прокатки дрібносортної сталі, наступного сортаменту:

— сталь кругла діаметром 8−30 мм;

— сталь квадратна зі стороною 8−2 мм;

— сталь арматурна №№ 10−3 мм;

— сталь шестикутна 8−27 мм.

З метою забезпечення максимальної продуктивності та скорочення парку валків дрібносортний стан спеціалізований на виготовленні наступних видів сортового прокату:

сталь кругла 14−30 мм;

сталь квадратна 14,16,20,22 мм;

сталь для армування залізобетонних конструкцій № 14−32 мм;

сталь шестикутна 17,19,22,24,27 мм;

сталь стержнева арматурна термозміцненна періодичного профілю № 14−32 мм.

Крім того стан може прокатувати профілі спеціального призначення.

Готовий профіль виготовляють з киплячих, спокійних, напівспокійних, низьколегованих та легованих марок сталі.

Призначені для прокатки заготівки поплавочно, згідно із замовленням, вкладають пратцен-кранами на завантажуючи шлепера, звідки по одній-дві штуки зіштовхують на завантажуючийрольганг.

Годні заготівки транспортують до нагрівальної печі та задають в неї за допомогою втаскуючого пристрою. Заготівки із дефектами з підвідного рольгангу спеціальним скидувачемвидаляють у кишеню.

Нагрів заготівок виконують у методичній печі до встановленої температури, в залежності від марки сталі згідно режимам.

Характеристика стану, сортамент, технологія прокатки

Переміщення металу в печі здійснюється штовхачами. Видачу заготівок із печі на стан здійснюють за допомогою виштовхувача та витаскувача.

Кожна піч видає заготівки як на одну, так і на дві сторони стана.

Однопотокову прокатку профілів на стані ведуть у дві нитки на чорновій та в одну нитку у кожній чистовій групі клітей. Кількість проходів залежить від прокатуємого профілю.

Між чорновою і проміжною, проміжною та чистовою групами клітей по кожній нитці перед умовлений обріз переднього кінця розкату довжиною 50−150 мм на ножицях, котрі також можуть виконати аварійний поріз розкату на габаритні довжини.

Готовий профіль зміцнюють в термоустановках згідно з призначенням, ріжуть на двохбарабанних ножицях на довжини, котрі відповідають вимогам подачі смуг на холодильник.

Смуги, переміщуючись по холодильнику, охолоджуються, потім їх збирають у пакети та подають до ножиць для порізу на мірні довжини.

Нарізані прутки торцюють перед стаціонарними поворотними упорами та скидуються у кишеню-ваги прибирального рольгангу, потім зважують, в’яжуть у пакети та подають електромостовими кранами на склад готової продукції.

При необхідності прутки сортують поштучно.

Обрізки кінців розкатів на усіх ножицях збирають у короба, встановлені у ямах.

Наповнені короба вилучають електромостовими кранами та розвантажують на спеціально обладнані площадки, у залізничні вагони або передаточним візком транспортують у скрапний прольот для розвантаження.

Окалину з-під робочих клітей та рольгангів змивають водою у відстійник окалини, розташований у скрапному прольоті, звідки вилучають електромостовим грейферним краном та завантажують у залізничні вагони.

Валки розточують у вальцетокарному цеху, для зберігання валків текучої потреби встановлені спеціальні стенди.

Усі технологічні операції від завантаження стана до розвантажування готової продукції виконуються з дотриманням правил охорони праці та пожежної безпеки.

Всі дільниці стану пов’язані в єдиний технологічний комплекс і від праці кожної дільниці залежить безперервна робота всього стану, якість і кількість випускаємої продукції. Тому знання і точне дотримання вимог технологічної інструкції обов’язкове для усього персоналу стану.

Прокатні валки дрібносортного стану 250−5 виготовляються із низьколегованого чавуну (з І - ІХ кліті) і відбіленого чавуну (з Х — ХVІІ кліті). Комплект валків для кожної кліті виконується з однаковим діаметром бочки.

Валки дрібносортного стану 250−5 укомплектовані опорами — підшипниками рідкого тертя (ПРТ), які забезпечують надійну роботу стана при умові їх правильного збереження, збирання та експлуатації.

2. Характеристика обладнання дрібносортного стану 250-5

Устаткування безперервного дрібносортного стану умовно можна розділити на основне і допоміжне. Основне обладнання служить безпосередньо для деформації металу. До нього відносяться кліті з прокатними валками, електродвигуни робочих валків, редуктори і робочі кліті. Вся решта устаткування, яке необхідне для здійснення технологічного процесу прокатки, вважається допоміжним. Це рольганги, шлепери, натискні пристрої, ножиці, холодильник і т.д. Схема розташування обладнання безперервного дрібносортного стану 250−5 представлена на рисунку 1.1.

Завантажуючий шлепер

Призначений для прийому заготівок зі складу та подальшої періодичної подачі заготівок напідводний рольганг.

Максимальне навантаження — 69,6 т.

Максимальний темп подачі заготівки — 20 с.

Середня швидкість транспортування — 0,0826 м/с,

Завантажуючий рольганг

Призначений для подачі заготівок від шлеперів до втаскуючого пристрою.

Знімальний прилад (бракоскидувач)

Призначений для видалення заготівок, котрі мають поверхневі дефекти, із завантажую чогорольгангу в кишеню.

Скидаючих важелів — 3.

Тензометричні рольгангові ваги

Призначені для визначення ваги заготівок. Складаються з вагової платформи, 4-х датчиків RTN 4,7 С3, 4-х вузлів стійки VКN 4,7, пристрою DISOМАТ В РLuS в корпусі VFG 20 400 іопускаючого упора.

Кількість — 1.

Границя зважування 40 — 3000 кг.

Максимальне навантаження — 69,6 т.

Втаскуючий пристрій

Призначений для подачі заготівок від завантажуючого рольгангу до нагрівальної печі.

Зусилля втаскувала — 350 кг.

Швидкість втаскування — 1,57 м/с.

Нагрівальна піч

Призначена для нагріву заготівок з вуглецевої, легованої та низьколегованої сталі. Тип — двохзонна методична рекуперативна піч з двома зонами опалювання, монолітним нахиленим подом, боковою посадкою та видачею заготівок.

Кількість — 2.

Режим роботи печі безперервний.

Розмір нагріваємих заготівок: перетин 80×80 мм;

довжина 10,5 — 11,8 м;

вага 600 кг.

Геометричні розміри поду печі:

— ширина — 12,6 м;

— довжина — 15,2 м;

Продуктивність печі - 110т/год.

Печі ДС 250−5 працюють на природному газі з теплотою згоряння

8050 ккал/нм³. Метод видалення окалини — видалення насухо у жолоб, прибирання від печі за допомогою гідрозмиву.

Штовхач заготівки

Встановлений у торцевій частині печі та призначений для проштовхування заготівки по подупечі.

Тип — кривошипно-важільний.

Зусилля переміщення -41т.

Швидкість переміщення — 0,18 м/с.

Виштовхуючий пристрій

Призначений для видачі нагрітих заготівок з методичної печі до витаскуючого приладу.

Тип — штанговий.

Швидкість руху виштовхуючої штанги — 1,5 м/с.

Витаскуючий пристрій

Призначений для витаскування заготівок та транспортування їх по рольгангу.

Кількість — 2.

Швидкість транспортування — 0,6 м/с.

З'єднувальний рольганг (від печі до трайбапарату)

Призначений для транспортування заготівок від печі до трайбапарату.

Швидкість транспортування — 2,22 м/с.

Трайбапарат

Призначений для подачі та направлення заготівки через направляючі жолоба до 1-ї кліті стана.

Горизонтальні робочі кліті (чорнова та проміжні групи)

Тип — закритий.

Технічна характеристика горизонтальних робочих клітей приведена в таблиці 1.1.

Ножиці для обрізання кінців

Призначені для обрізання передніх кінців та аварійного порізу розкату.

Встановлені після чорнової групи клітей.

Кількість — 2.

Працюють при швидкості прокатки не більш 4,5 м/с.

Максимально розрізає мий поперечний перетин — 300 мм².

Температура розкату не менш 1000 °C.

Стійка з направляючим жолобом

Призначена для направлення розкату між прокатними клітями.

Передавальний візок

Призначений для транспортування коробів з обріззю у скрапний прольот.

Вантажопід'ємність — 25 т.

Швидкість транспортування — 52,2 м/хв.

Спільна довжина — 5,52 м.

Аварійні ножиці

Призначені для аварійного порізу розкату.

Кількість — 2.

Встановлені перед чистовими групами клітей. Мінімальна температура розрізає мого металу — 900° С. Максимальна довжина аварійного порізу — 1800 мм.

Транспортуючий рольганг

Рольганг — холостий. Зараз замість рольганга встановлені передаточні жолоба.

Прокатні кліті (чистові групи)

Тип — закритий.

Технічна характеристика клітей приведена в таблиці 1.2

Двохбарабанні ножиці

Призначені для порізу на ходу готового прокату на розміри, які відповідають довжині холодильника.

Кількість — 2.

Тип — двохбарабанні.

Швидкість переміщення розкату — 4,5−20 м/с.

Максимальне зусилля різу — 15 000 кг.

Швидкість різу ножиць — 4,5−22 м/с.

Термоустановка

Призначена для термозміцнення прокату в потоці стана.

Рольганг за термоустановкою (підвідний та приймальний)

Призначений для транспортування прокату до холодильника.

Кількість — 2.

Швидкість транспортування — 6,5−24 м/с.

Відбійник

Призначений для направлення передніх кінців смуг на підвідний рольганг холодильника.

Холодильник

Призначений для охолодження готового профілю.

Тип — реєчний двохсторонній (правого та лівого виконання).

Довжина холодильника ДС 250−5 — 131 м.

Торцюючий рольганг

Призначений для виправлення передніх кінців готового прокату.

Складається з 2-х ліній, у склад кожної входить:

6 магнітних приводних роликів;

62 блока неприводних роликів;

9 проводок.

Приводний магнітний ролик складається з магнітного ролика, карданного шпінделяредуктора, електродвигуна, встановлених на рамі в районі відвідного рольгангу холодильника. Неприводні ролики блоками кріпляться до нерухомої реєчної системи холодильника.

Відвідний рольганг та прибиральний рольганг (за 800 т ножицями)

Призначені для транспортування готового профілю до ножиць холодного порізу та збірці порізаного пакету в кишеню.

Швидкість транспортування — 3 м/с.

Ножиці холодного різу

Призначені для порізу пакетів смуг на мірні довжини від 6 до 24 м.

Кількість — 2.

Максимальне зусилля різу — 800 т.

Ширина смуги 1000 мм.

Рухомий упор за ножицями 800 т (лівий та правий)

Кількість — 2.

Встановлюється на довжину прутків 6−12 м. Швидкість переміщення — 0,21 м/с.

Повертаючий упор

Призначений для затримування пакетів прутків перед відвантажуючими кишенями.

Кількість — 4.

Максимальна енергія удару — 2620 кгм.

Таблиця 1.1 — Характеристика клітей чорнової та проміжної групи

Таблиця 1.2 — Характеристика клітей чистових груп

Рисунок 1.1 — Схема розташування устаткування дрібносортного стану 250 — 5: 1 — завантажувальні шлеппери; 2 — рольганг, що підводить; 3 — рольгангові ваги; 4 — пристрій, що витягає; 5 — нагрівальна піч; 6-штовхач; 7 — пристрій, що виштовхує; 8 — пристрій, що витягає; 9 — сполучний рольганг: 10 — трайбапарат; 11 — чорнова група клітей; 12 — ножиці для обрізки кінців; 13 — проміжна група клітей; 14 — аварійні ножиці; 15 і 16 — ліва й права чистові групи клітей; 17 — термоустановка; 18 — двобарабанні ножиці; 19 — рольганг за термоустановкою; 20 — холодильник; 21 — рольганг, що відводить; 22 — ножиці холодного різання; 23 — пересувний упор; 24 — поворотний упор; 25 — ваги з кишенями

3. Розробка технологічного процесу отримання круглої сталі Ш30 мм

Загальні відомості про технологію Дрібносортний прокат на стані 250 виготовляють в прутках мірної, кратної мірної або немірної довжини відповідно до замовлень. При поставці прокату в прутках заходом з Немірна відрізками кількість останніх встановлюється сортаментний НД.

Прокат виробляють з вуглецевих (звичайної якості, конструкційних), низько — легованих і легованих марок сталі всіх ступенів розкислення. Марочний і хімічний склад арматурних марок стали для виконання контрактів за національними стандартами споживачів регламентований вимогами BS 4449:1997 і BS 4449:2005 (Великобританія), DIN 488 (Німеччина), СТО АСЧМ 7−93 та ГОСТ Р 52 544 (Російська Федерація), СS 2 (Гонконг), ASTM А615/А615М і ASTM А706/А706М (США), CAN / CSA — G30.18 — M92 (Канада), STAS 438 / 1 (Румунія), СТБ 1704 (Білорусія), NT 26.05 (Туніс), SI 4466 (Ізраїль), IS 1786 (Індія) та ін. стандартами і технічними умовами.

Підготовлені для прокатки заготовки поплавочно, відповідно до замовлень, укладають пратцен — кранами на завантажувальні шлеппера, звідки по одній — дві штуки зіштовхують на завантажувальний рольганг.

Придатні заготовки транспортують до нагрівальної печі і задають в неї за допомогою витягали пристрою. Заготовки з дефектами з підводить рольгангу спеціальним скидачем видаляють в кишеню.

На МС 250−4 заготовки перед завданням у нагрівальну піч зважують на рольгангових тензометричних вагах.

Пересування металу в печі (печах) здійснюють штовхачами. Видачу заготовок з печі на стан здійснюють за допомогою виштовхувача.

Видача заготовок з печі може проводитися як на одну, так і на дві сторони стана.

Однострумкову прокатку профілів на стані ведуть у дві нитки в чорновій і проміжної, і в одну нитку в кожній чистової групі клітей.

При двухструмковій прокатці - поділом проводиться поздовжнє поділ розкату в прокатних валках чистової групи клітей з подальшою прокаткою їх у дві нитки.

Число проходів визначається за таблицями калібровок валків залежно від прокатуваного профілю (максимальне число проходів — 15).

Між чорнової і проміжної групами клітей по кожній нитці передбачена зачистка (обрізка) переднього кінця розкату довжиною 50 мм — 150 мм.

Ножиці між чорновою і проміжною, проміжною і чистовими групами клітей можуть виробляти аварійний поріз розкату на габаритні довжини.

Обрізку, утворену після чорнової і проміжної груп клітей, класифікують як «габаритну обрізь».

Готовий профіль, в залежності від призначення, піддають прискореному охолодженню або термомеханічного зміцнення в лініях прискореного охолодження прокату (далі ЛУО).

Розкат ріжуть на двобарабанних ножицях на довжини, що відповідають вимогам подачі смуг на холодильник. Смуги, переміщаючись по холодильнику, охолоджуються, їх збирають у пакети і подають до ножиць для різання на мірні довжини відповідно до вимог наряд — замовлення.

Нарізані прутки торцюють перед стаціонарними поворотними упорами і скидають в кишеню — ваги прибирального рольганга, зважують, пов’язують в пачки і подають електромостовими кранами на склад готової продукції або відвантажують у вагони з дотриманням вимог до маркування та упаковки розділу 9 цієї інструкції. Особливості роботи на лінії механізованої упаковки прокату обумовлені розділом 10 цієї ТІ. При необхідності прутки піддають поштучному сортуванню.

Обрізки кінців розкатів на ножицях технологічного потоку збирають в короби, встановлені в ямах. Наповнені короба витягують електромостового кранами і вивантажують на спеціально обладнані майданчики, залізничні вагони або передавальної візком транспортують у скрапний проліт для розвантаження.

Окалину з-під робочих клітей і рольгангів змивають водою в відстійник окалини, розташований в скрапном прольоті, звідки витягують електромостовим грейферним краном і вантажать у залізничні вагони.

Валки розточують у вальцетокарному цеху. Зберігання валків поточної потреби здійснюють у спеціальних стендах.

Всі ділянки стана ув’язані в єдиний технологічний комплекс і від роботи кожної ділянки залежить злагоджена і безперебійна робота всього стану, якість і кількість продукції. Знання і точне дотримання вимог технологічної інструкції обов’язково для всього обслуговуючого персоналу станів.

Забороняється прокатка металопрокату, що не описана в цій технологічній інструкції до остаточного відпрацювання технології виробництва, внесення відповідних змін в технологічний процес, нормативну і технологічну документацію.

Відпрацювання нових технологічних процесів проводиться в денну зміну в присутності старшого майстра основної виробничої дільниці (технологія), заступника начальника цеху з технології та представників відповідних служб підприємства за належністю (ТУ, уед (теплотехнічна наладка), бюро калібрування) за участю начальника ділянки СПЦ № 2 ТВК.

4. Приклад розрахунку калібровки круглої сталі Ш 30 мм

Схема розташування обладнання дрібносортового стану 250 представлена на рисунку 6.1.

На даному стані круглу сталь прокатують із заготовки розміром 80×80 мм. Діаметри валків: 280 мм — в клітях 13 та 15; 330 мм — в інших клітях (8,9 — 12,14) — чистова група.

Окружна швидкість валків останньої кліті. Розміри вихідної заготовки (чорнова група — 7 кліть), по заводським даним:, .

Система чорнових калібрів в чистовій групі: овал — ребровий овал.

Розрахунок ведемо проти ходу прокатки, починаючи з чистового калібру.

Чистовий круг Для кругу Ш 30 мм допуски, відповідно ГОСТ 2590–57, складають +0,4 та -0,7 мм при звичайній точності прокатування.

Приймаючи мінусовий допуск, знаходимо розмір кругу в холодному стані:

.

Розміри чистового кругу в гарячому стані:

.

Площа чистового кругу в кліті 15:

.

Відповідно графіку приймаємо коефіцієнти витяжки в чистовому калібрі та в передчистовому овалі.

Рисунок 6.2 — Залежність коефіцієнтів витяжки в чистовому крузі та передчистовому овалі від діаметра кругу Передчистовий овал Площа перед чистового овалу дорівнює:

Уширення овальної смуги в круглому калібрі за графіком 6.3 приймаємо .

Рисунок 6.3 — Залежність уширення при прокатуванні ромбічної смуги в квадратному калібрі або овальної смуги в круглому калібрі (D=250 мм) Товщина перед чистового овалу (горизонтальний розмір) в кліті 14 з вертикальними валками дорівнює:

.

Висота овалу (вертикальний розмір) при зазорі s=2 мм дорівнює:

В інших клітях приймаємо чорнові калібри системи овал-ребровий овал.

В ребрових овалах .

В овальних калібрах .

Загальна витяжка дорівнює:

В кліті 13 площа ребрового овалу дорівнює:

Між клітями 7 та 13 розташовані три ребрових овали (кліті 9,11 та 13), причому площа ребрового овалу кліті 7 задана:

Тоді середня витяжка від ребрового овалу до ребрового калібру буде дорівнювати:

Таким чином, коефіцієнти витяжки вийшли невеликими, так як основна деформація приходиться на чорнову групу.

Кліть 13 г — ребровий овал.

Площа ребрового овалу

q₁₃ = 0,75*1,25*b₁₃*b₁₃

Ширина ребрового овалу

b_{13 =}

Висота ребрового овалу

h₁₃ = 1,25* b₁₃ = 1,25*32,6 = 40,75 мм

Уширення приймаємо за графіками (рисунок 77 та 78)

Дb₁₃ = 4 мм Кліть 12 В овал Площа овалу q₁₃ = 1300 мм²

Товщина овалу:

b₁₂ = b₁₃ — Дb₁₃ = 32,6−4 = 28,6 мм Висота овалу при s=3,5 мм

h₁₃мм Кліть 11 — ребровий овал Площа овалу q₁₁ = 1690 мм²

Ширина: b₁₁ =

Висота: h₁₁ = 1,25*42,3 = 53 мм.

При µ₁₁ = 1,28 за графіком (рис. 77 та 78)

Дb₁₁ = 4,5 мм Перевіримо уширення в овалах кліті 12, для цього будемо використовувати:

Дb_р

Дh_ср =

R_к.ср.

Дb₁₂ =

Простір на уширення складе:

Дb₁₂ = b₁₂ — b₁₁ = 64−53 = 11 мм Кліть 11 — овал Площа овалу q₁₀ = 2112 мм²

Товщина овалу

b₁₀ = b₁₁ — Дb₁₁ = 42,3−4,5 = 37,8 мм Приймаємо зазор s= 5 мм, визнаємо висоту овалу:

h₁₀ =

Кліть 9 — ребровий овал Площа овалу q₉ = 1690 мм²

Висота ребрового овалу:

h₉ = 1,25*b₉ = 1,25*52,9 = 66 мм

h₉ =

Уширення:

Дb₉ = 5 мм.

Перевіримо уширення в кліті 10:

Дh_ср =

R_к.ср.

Дb₁₀ =

Простір на уширення складе:

Дb₁₀ = b₁₀ — b₉ = 52,4 — 66

Результат — від'ємний, отже приймаємо h₉ = 50 мм.

Кліть 8 — овал Площа овалу q₈ = 3300 мм²

Товщина овалу

b₈ = b₉ — Дb₉ = 52,9−5 = 47,9 мм Висота овалу при s= 6,5 мм:

h₈ =

Розмір ребрового овалу з кліті 7 складає:

h₇* b₇ = 44*38

Простір на уширення:

Дb₈ = h₈ — h₇ = 96−44 = 52 мм Перевіримо фактичне уширення в овалі:

Дh_ср =

R_к.ср.

Дb₁₂ =

Так як простір на уширення більше фактичного уширення, то розміри залишимо без змін.

В нашому випадку задаємося:

= µ₇µ₆ = 1,8;

= µ₅µ₄ = 1,75.

Знаючи витяжку, визначаємо розміри калібрів III та V.

Загальна витяжка у чорновій групі складає (див. табл. 23 [1])

де Q₀ = 0,97*81*81 = 6400 мм² — площа вихідної заготівки.

У кліті 1 даємо найбільшу витяжку µ₁ = 1,05/1,07, тоді на решту клітей припадає:

µ₂₋₇ =

Середня витяжка на кожну пару калібрів дорівнює:

_ср

Приймаємо:

_{2−3 4−5 6−7} = 1,51*1,75*1,8 = 4,77.

Отримуємо наступні площі:

q₀ = 6400 мм²;

q₁ ;

q₃ ;

q₃ ;

q₇ = .

Розрахуємо розміри останніх трьох калібрів клітей 5−7, котрі мають ящиковий квадрат q₅ = 2310 мм², гладка діжка (кліть 6) і ребровий овал h₇* b₇ = 44*38 мм.

Площа ящикового квадрату дорівнює:

q₅ = 0,97*b₅h₅ = 2310 мм²,

звідки:

h₅ = b₅ = 49 мм.

Визначаємо розміри ящикового квадрату з врахуванням нахилу бічних стінок калібру, рівного 20%, і різницю ширини на дні і зазору близько 8 мм. Тоді ширина смуги на дні калібру = 44 мм та у зазору b5=52 мм, а для калібру ширину зазору можна прийняти на 2−3 мм більшою, тобто bк5=55 мм. Для вибору попередніх розмірів скористаємося наближеними показниками уширення у клітях 6 і 7, на основі чого можна написати наступні рівності:

h₆ = b₇ — 0,4 (b₆ — h₇);

b₆ = b₅ + 0,6 (h₅ — h₆)_;

звідки:

h₆ .

Підставляючи числові значення розмірів в наступну формулу, отримаємо:

h_{6 =}

b₆ = 52 + 0,6*(49 — 30) 64 мм.

Визначимо уширення в кліті 7.

Середня висота калібру:

h_7ср =

Середнє обтиснення:

Дh_ср = b₆ — h_7ср = 65 — 33,7 = 31,3 мм.

Уширення:

Дb₇

Отже, висота h₆ повинна бути рівною:

h₆ = b₇ — Дb₇ = 38 — 9 = 29 мм.

Перевіримо уширення у калібрі VI:

Дb₇ =

Таким чином, ширина в калібрі VI має бути:

b₆ = b₅ + Дb₆ = 52 + 14 = 66 мм.

Остаточно приймаємо розміри смуги на гладкій діжці калібру 6:

h₆*b₆ = 29*66 мм.

Таким же чином знаходимо розміри смуги в кліті 4 (гладка діжка).

Розміри ящикового квадрату кліті 3 визначаємо за площею:

q₃ = 0,97*b₃h₃ = 4040 мм².

При h₃ = b₃ знаходимо:

h₃ = b₃ = 64,5 мм.

З урахуванням бічних стінок приймаємо = 60 мм і b₃ = 69 мм.

Попередні розміри смуги в кліті 4 визначаємо за зазначеною вище формулою:

h₄

b₄ = 69 + 0,6 (64,5 — 39) = 84,5 мм.

Перевіряємо уширення в калібрах 4 та 5. Уширення в калібрі 4

Дb₇ = ,

Відтак, ширина смуги в калібрі 4

h₄ = b₅ — Дb₅ = 52 — 14 = 38 мм.

Остаточно, можна прийняти розміри калібру 4 такими:

h₄*b₄ = 38*84 мм.

залишається визначити розміри смуги і прямокутних калібрів клітей 1 і 2.

За перерізом заготовки 8181 мм приймаємо обтиснення 4 мм, а уширення 1 мм.

Отримаємо розміри смуги, на виході з калібру 1:

h₁*b₁ = 77*82 мм;

q₁ = 0,97*77*81 = 6100 мм².

Якщо врахувати, що прямокутний калібр має нахил, отримаємо ширину смуги b₁ = 80 мм на дні калібру та b₁ = 82 мм біля зазору.

Розміри калібру будуть більшими на 1−3 мм, про що буде зазначено нижче.

При визначенні розмірів смуги, що виходить з калібру 2, чинимо як і у попередньому випадку.

Записуємо рівність:

h₂ = b₃ — 0,35 (b₂ — h₃);

b₂ = b₁ + 0,35 (h₁ — h₂)_;

звідки:

h₁ .

У нашому випадку:

h_{1 =}

b₂ = 82 + 0,35*(77 — 61) 87 мм.

Визначаємо уширення в калібрі 2:

Дb₂ = .

Тому ширина смуги в калібрі 2 буде рівною:

b₂ = 82+4 = 86 мм.

Остаточно приймаємо:

h₂*b₂ = 61*86 мм.

На дні калібру ширину приймаємо меншою приблизно на 6 мм, тобто =80 мм.

Перевіримо уширення в калібрі 3:

Дb₃ = .

Отже:

b₃ = 61 + 7 = 68 мм.

В нашому випадку ширина b₃ = 69 мм, тому залишаємо розміри смуги після калібру 3 без змін. Приймаємо =60 мм і b₃ = 69 мм.

Таким чином ми визначили розміри смуги у всіх семи калібрах чорнової групи. Отримані результати заносимо до таблиці 40.

При визначенні розмірів калібрів виходимо з умови, що ширина калібру біля зазору повинна бути на 1 — 3 мм більшою ширини смуги задля уникнення утворення заусенців.

На основі практичних даних встановлюємо зазор, необхідні регулювання валків за висотою.

У таблиці 40 приведені також початкові діаметри D, які визначаються як відстань між осями валків.

Слідує відмітити, що для безперервних станів, в тому числі й для чорнової групи, можна користуватись також діаметром за діжкою. В цьому випадку для отримання початкового діаметру слід додати розмір зазору

D = D_б + s,

після чого середній катаючий діаметр буде знайдено, якщо відняти середню висоту калібру:

D_к.ср.

Тому діаметр валка по буртам є більш постійною величиною, а початковий діаметр залежить від величини зазору, котрий регулюється на безперервних станах, особливо в чорновій групі, в значних межах.

Як видно з таблиці 40, в кліті 1 діаметр по буртам дорівнює 380 мм, а при великому зазорі s = 45 мм початковий діаметр буде таким:

D + D_б + s = 380 + 45 = 425 мм.

В інших клітях (кліті 2, 3, 5, та 7) початковий діаметри прийнятий у 380 мм з врахуванням нормального зазору між клітями. В клітях 4 і 5, де застосована гладка діжка, початковий діаметр (діаметр діжки) співпадає з катаючим діаметром, як це прийнято на листових станах.

5. Розрахунок енергосилових параметрів

Визначаємо абсолютне обтиснення:

мм Визначаємо відносне обтиснення:

Визначаємо довжину захвату:

мм

Визначаємо середню товщину прокату:

мм Визначаємо швидкість деформації металу:

м/с Приймаємо межу текучості МПа Визначаємо константу пластичності:

МПа Визначаємо коефіцієнт впливу зовнішніх зон:

Знаходимо середній тиск на валки з боку металу:

МПа Визначаємо повне зусилля прокатки:

КН = 264 МН

Визначаємо плече прикладання зусилля прокатки:

мм Визначаємо момент прокатки:

кН*м Визначаємо момент тертя в підшипниках:

Момент холостого ходу:

Н•м Момент динамічний:

кН· м Визначаємо момент на валу двигуна:

кН*м Визначаємо потужність електродвигунів:

кВт

Визначаємо потужність привода однієї кліті, так як стан складається із 15 послідовних клітей:

кВт

Висновки

В даному курсовому проекті був розроблений технологічний процес виготовлення круглої сталі Ш30 мм та розраховані режими прокатування, що дозволило нам отримати виріб високої якості за мінімальну кількість проходів. Виконано розрахунки калібровки круглої сталі Ш30 мм з початкової заготівки 80×80 мм за 12 проходів по методиці А. П. Чекмарьова. Для прокатування круглої сталі Ш30 мм на стані 250−5 застосовується система витяжних калібрів: ящичні, прямокутні калібри, овал — ребровий овал, овал — коло. Складена таблиця калібрування круглої сталі Ш30 мм. В п’ятій частині курсового проекту був проведений розрахунок енергосилових параметрів. Також вибрали технологічне обладнання, яке найбільш підходить до виготовлення виробу та забезпечує необхідні вимоги до виготовлення. Креслення проекту складається з калібровки круглої сталі Ш30 мм.

Згідно ГОСТ 2590–57, круглу сталь прокатують діаметром 5 — 250 мм. На прокатних станах прокатують круги більшого діаметру, до 300 мм, наприклад трубну заготовку (по ТІ).

Спосіб прокатки по системі овал — квадрат широко застосовують при прокатці проволоки на лінійних і безперервних проволочених станах, а також при прокатці кругів діаметром 10 — 30 мм на дрібносортних станах лінійного типу.

Система чорнових калібрів овал — квадрат характеризується більшими коефіцієнтами витяжки, що має значення при прокатці дрібносортних профілів. В тих випадках, коли по умовам прокатки застосовують менші витяжки, в якості витяжних калібрів можна застосовувати систему ромб — квадрат. Тому на лінійних середньосортових станах, на яких прокатують круги діаметром от 30 мм та вище, застосовують цю систему.

При прокатці кругів застосовують також і змішану систему чорнових калібрів — співпадання систем ромб — квадрат і овал — квадрат.

На безперервних дрібносортних станах при прокатці круглої і квадратної сталі застосовують чорнові калібри системи овал — ребровий овал. У випадку прокатки в калібрах цієї системи відпадає необхідність в кантовці при задаванні розкату із кліті в кліть. Хоча при прокатці цієї системи застосовують невеликі витяжки — порядку 1,3 — 1,4, однак такі витяжки на безперервних станах, особливо в чистовій групі, цілком забезпечують отримання круглих профілів різних розмірів.

При прокатці по системі універсальних калібрів зберігають певну послідовність калібрів: розкат квадратного перетину прокатують в гладких валках, далі після кантовки його задають в ребровий калібр та потім в передчистовий овал та чистовий круг. При прокатці кругів різного діаметру зазор між валками змінюється, тому в одних и тих самих калібрах можна прокатувати різні профілі.

Застосовують різновидність універсальних калібрів, коли ребровий калібр представляє собою ящиковий квадрат. Круги більшого розміру прокатують також в системі прямокутних калібрів з більшим нахилом бокових граней, наприклад на трубозаготівельному стані.

Література

прокатка сортамент технологічний сталь

1. Чубенко В. А. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсу «Технологія і організація процесів обробки металів тиском"/ А. В. Чубенко: Кривий Ріг, КТУ, 2008. — 17 С.

2. Чекмарьов А. П. Калібровка прокатних валків/ А. П. Чекмарьов. — М.: «Металлургия», 1971. — 509 с.

3. Николаев В. А. Теория процессов прокатки/ В. А. Николаев. — Киев: 1991. — 148 с.

4. Меркурьев С. Е. Прокатка та кали бровка/ Том 1. — Д — к.: 2002, — 508 с.