Файл: 6 Охрана труда и техника безопасности в цеха 66 7 Вопросы экономики и организации производства 71.doc

АННОТАЦИЯ
С.87,ил.8,табл.18, Библиогр.: 42 назв.
В данной работе спроектирован цех горячей прокатки углеродистых и низколегированных сталей, производительностью 5 млн.т/год.

Проанализированны задание на проектированиеи и основные схемы производства продукции. Определена производственная структура цеха и основные парметры оборудования. Освещены вопросы автоматизации стана и охраны окружающей среды, а так же защиты от вредных производственных факторов.

Разработана технология получения готового металла в новом цехе. Также рассмотрено оборудование и агрегаты, приведены некоторые характеристики и определенные параметры их работы.

Расчитаны необходимые технико – экономические показатели.

Дипломный проект выполнен на ПЭВМ класса IBM PC.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 5

1 Обзор технологий и оборудования производства горячекатаной листовой стали 7

2 Технологические схемы производства заданных видов проката 10

2.1. Характеристика видов проката 10

2.2 Технологическая схема производства 15

3 Выбор технологического оборудования 20

3.1 Выбор оборудования для проката ГОСТ 16523-97 20

3.2 Выбор оборудования для проката 31

4 Технологические ограничения при производстве заданных

Типоразмеров 35

4.1 Расчет программы производства 35

4.2. Прочие общецеховые решения 37

4.3. Автоматизированная система управления производством (АСУП) 39

4.4. Автоматизированная система слежения за металлом 41

5 Расчет режимов прокатки для 3-х типоразмеров 48

6 Охрана труда и техника безопасности в цеха 66

7 Вопросы экономики и организации производства 71

Заключение 86

Список использованной литературы 87

ВВЕДЕНИЕ
Целью дипломного проектирования является строительство цеха горячей прокатки производительностью 5 млн.т. в год.

В новом цехе будут выпускаться следующие виды продукции:

Прокат по ГОСТ-16523.97 h=1.8-4 мм В<1550 мм V=50%

Прокат по ЕN-10130-2006 h=2-4 мм В<1550 мм V=40%

Прокат по ЕN-10268-2006 h=2.5-4.2 мм В<1550 мм V=10%

Основными целями развития процесса прокатки стали на широкополосном стане горячей прокатки (ШСГП) являются:

- повышение экономичности путём снижения капиталовложений, энерго – и ресурсосбережения;

- повышение качества готовой продукции как за счёт улучшения механических свойств, так и за счёт повышения точности полос;

- увеличение производительности.

Существенно снизить капитальные затраты и достигнуть других вышеуказанных целей можно за счёт совершенствования компоновки ШСГП. Традиционная компановка ШСГП включает последовательно расположенные нагревательные печи, черновую группу клетей, промежуточный рольганг, чистовую группу клетей, отводящий рольганг, моталки для смотки готовых полос. Создание полностью непрерывного широкополосного стана, производящего из применяемых на традиционных ШСГП слябов толщиной 150 – 300 мм полосы толщиной 1,2 – 20 мм, потребовало бы неосуществимых при современном уровне развития оборудования и технологии скоростей прокатки.[4] При прокатке же на таком гипотетическом стане с максимальными допустимыми сегодня скоростями не может быть обеспечен требуемый температурный режим. Важным технологическим значением операции передачи раскатов из черновой группы в чистовую в последние десятилетия разработан ряд технических решений, направлеленных на её совершенствование. Все известные варианты операции по форме передаваемого раската можно разделить на три группы: передача прямых раскатов; передача со смоткой в рулон; передача с целенаправленным искривлением раскатов (без смотки в рулон). [4] При проектировании широкополосных станов горячей прокатки в настоящее время рекомендуется использовать постадийный ввод клетей в работу, что заметно снижает срок окупаемости проектируемого стана. Последовательность строительства и освоения ¾ НШПС, рассчитанного на производительность 5 млн. т/год, позволяет иметь на первом этапе производительность 1,6-2 млн. т/год, на втором этапе производительность 4 млн. т/год и на третьем проектные показатели. Появление ¾ НШПС следует рассматривать как экономически обоснованный шаг в техническом развитии ШПС горячей прокатки. Их преимущества по сравнению с НШПС

---

заключается в меньшем составе и стоимости оборудования, а также в меньшей длине цеха. Однако при этом вместо движения потока металла в одном направлении, характерном для НШПС, в черновой группе появляется операция реверса металла. Это стало возможным благодаря тому, что при G/B ≥ 15 т/м производительность черновой группы с реверсивной клетью становится соизмеримой с производительностью современной чистовой группы. К тому же появляется значительная маневренность в черновой реверсивной клети при выборе количества пропусков, а также режима обжатий и скоростей. Учитывая отмеченные преимущества, следует сделать вывод, что применение ¾ НШПС целесообразно при широком сортаменте слябов и прокатываемых полос как по размерам, так и по маркам стали, в частности при прокатке труднодеформируемых низколегированных, коррозионностойких и других марок сталей. Особое внимание уделяется сохранению энергии, повышению качества и управлением качеством проката. Повышения точности проката достигают применением различной формы профилировки прокатных валков, систем осевой сдвижки, гидравлических нажимных устройств, устройства противоизгиба валков различных автоматических систем управления (АСУ) и автоматических систем управления технического процесса (АСУТП). [5]

Для сокращения затрат на производство все большее развитие получают литейно-прокатные модули и тонкослябовая прокатка. Качество листового проката определяется точностью геометрических размеров и формой полосы.

За базовый цех в дипломном проекте принимается листопрокатный цех горячей прокатки со станом 2300.

Проектная мощность этого цеха 5 млн. т./год. Основное отличие проектируемого цеха от базового в составе оборудования черновой группы и количества моталок. Черновая группа проектируемого стана состоит из одной реверсивной клети и непрерывной подгруппы, в которую входят две четырёхвалковые универсальные клети. Чистовая группа состоит из семи четырехвалковых клетей, образующих непрерывную группу. Для смотки полос всего сортамента в рулоны предусмотрены три моталки горячей полосы.
1. Обзор технологий и оборудования производства горячекатаной листовой стали
Характеристика станов

Станы бывают одно- и двуклетевые. Сортамент листов станов линейного типа обусловлен требованием производства листов толщиной выше 16 мм (менее 16 мм — сортамент непрерывных -Г станов) и большой ширины.

Недостатки указанных станов (небольшие

---

обжатия за проход, наличие тяжелых подъемно-качающихся столов, большая разно-толщинность листовой стали по ширине) привели к тому, что в настоящее время эти станы не строят.

Широкое распространение получили одноклетевые четырехвалковые станы, применяемые обычно для прокатки толстолистовой стали большой ширины [3].

Одним из вариантов одноклетевых станов является стан, имеющий клети с вертикальными валками перед четырехвалковой клетью и за ней. Такие станы могут совмещать функции слябинга и листового стана.

Крупным толстолистовым станом является стан 5335/4065. Он предназначен для прокатки стальных листов толщиной 4,8—45 и плит толщиной до 380 мм, шириной 760—5080 мм: и длиной до 38 м.

Особенность этого стана — возможность перемещения каждой станины по направляющим плитовин на расстояние 635 мм симметрично оси прокатки.

Имеются двуклетевые станы для прокатки толстого листа; с расположением рабочих клетей одна за другой (первая клеть — черновая, а вторая — чистовая).

Двуклетевые станы бывают нескольких типов: 1) черновая и чистовая клети трехвалковые Лаута; 2) черновая двухвалковая, чистовая — трехвалковая Лаута; 3) черновая — трехвалковая лл Лаута, чистовая — четырехвалковая; 4) черновая — двухвалко- Ц вая, чистовая — четырехвалковая; 5) черновая и чистовая клети — Ц четырехвалковые.

Производительность двуклетевых станов больше, чем одноклетевых. Качество листов лучше, так как чистовая клеть работает ни на подкате, очищенном от окалины в черновой клети.

В последнее время в качестве чистовой клети начали применять клети четырехвалковые, обеспечивающие прокатку листовой стали с малой разнотолщинностью по ширине, высоким качеством поверхности и большими обжатиями за проход.

Чистовые универсальные клети применяют значительно реже, чем четырехвалковые клети, так как вследствие поперечного прогиба при прокатке широких и сравнительно тонких листов они не обеспечивают эффективного обжатия кромок.

Все большее распространение за рубежом получают комбинированные обжимные листовые станы, на которых осуществляется прокатка в два нагрева, т. е. слябов из слитков в рабочей двухвалковой клети, а затем толстых листов из слябов в той же рабочей клети, но с четырьмя валками. Такие станы наиболее эффективно используют при выполнении небольших заказов широкого сортамента.

---

Толстолистовые станы оборудуют рабочими клетями различного типа: четырехвалковыми с неподвижными станинами закрытого типа для обеспечения максимальных обжатий за проход, минимальной разнотолщинности и высокой скорости прокатки; четырехвалковыми высокой жесткости с устройствами противоиз-гиба валков; четырехвалковыми с передвижными станинами и, следовательно, с различной длиной бочки валков для прокатки листов с большим диапазоном по ширине и максимальной шириной листов 4000 мм; четырехвалковыми, обеспечивающими повышенную точность толстолистовой стали — бесстанинного типа; комбинированными двух- и четырехвалковыми клетями с двумя — тремя комплектами валков для прокатки слябов и толстых листов с двумя нагревами.

Станы обеспечиваются устройствами для противоизгиба валков: 1) гидравлическими домкратами, при этом усилия домкратов, распирающие шейки валков, совпадают с усилием прокатки; 2) гидравлическими домкратами с приложением усилий, направленных так, что они противоположны усилиям прокатки; 3) противоизгиб опорных валков.

Нажимные механизмы рабочих четырехвалковых клетей толстолистовых станов в большинстве случаев электромеханического типа с приводом от электродвигателя постоянного тока. Кроме того, в качестве нажимных устройств применяют механизмы гидромеханического типа.

Для удаления окалины с поверхности металла перед прокаткой, а также в процессе прокатки устанавливают системы гидросбива, работающие при давлении воды до 10—20 МПа [4].

Станы для производства толстых листов имеют комплекс оборудования для транспортировки, правки, резки и термической обработки металла.

С целью исключения повреждения нижних поверхностей раската в технологической линии толстолистовых станов применяют транспортные средства шагающего типа. В качестве холодильников применяют холодильники с неподвижными решетками и цепными шлепперами, а также с шагающими и роликовыми холодильниками.

Вид транспортного оборудования (рольганги, шлепперы, крановые приспособления) зависит от принятой схемы технологического потока металла. Конструкции основных видов оборудования, транспортирующего металл, описаны ранее.

Для правки листовой стали в холодном и горячем состояниях применяют многороликовые правильные машины. Скорость правки принимается обычно равной 1—5 м/с. Для правки толстолистовой стали в горячем состоянии правильную машину устанавливают на продолжении рольганга за чистовой клетью, обычно на расстоянии не более 60 м. Иногда конструкция этой машины позволяет отодвигать ее в сторону по специальным направляющим с установкой на этом месте секции рольганга.

---

Для правки листов из легированных сталей в связи с их высокими механическими свойствами применяют правильно-растяжные машины.

Охлаждение толстолистовой стали на современных листовых станах происходит при транспортировке по рольгангам, роликовым цепным транспортерам и стеллажам-холодильникам со скоростью 0,2—0,5 м/с.

Так как толстые листы иногда поставляют с поверхностью, очищенной от окалины, то в современных цехах предусматривается установка для травления или дробеструйное устройство.

В современных листопрокатных цехах, выпускающих качественную углеродистую и легированную листовую сталь, широко применяют термическую обработку. Наиболее распространенным видом термической обработки углеродистой и низколегированной листовой стали является нормализация, которая улучшает пластические свойства металла и способствует получению мелкозернистой структуры.

На некоторых толстолистовых станах печи для нормализации горячекатаной толстолистовой стали установлены непосредственно в основном технологическом потоке.

Некоторые станы оборудованы печами и устройствами для проведения операций отпуска и закалки с отпуском.

Отделка готовой продукции сопровождается дробеструйной очисткой поверхности листов и антикоррозионной покраской. Участки отделки листов оборудуются установками ультразвукового контроля.

Цехи по производству толстолистовой стали имеют также оборудование для зачистки поверхности листов. Для выборочной или сплошной зачистки применяют машины с абразивным кругом, установленные на самоходных тележках).

Таблица 1.1

Производственная программа цеха горячей прокатки

Наименование продукции	Условия поставки	Характерные потребительские свойства			Годовое производство, тыс.т (%)
1. Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения в рулонах при: толщине 1.8 – 4 мм, ширине 900 – 1500 мм.	ГОСТ 16523 - 97	Группа прочности	σв, Н/мм2	δ4, %, при h	2500 (50)
				свыше 2 мм
		К260В К270В ОК300В К310В К330В	260 - 460	21 - 28
2. Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества в рулонах при: толщине 4- 16 мм, ширине 1550 мм	ЕN-10130-2006	σв, Н/мм2	σТ, Н/мм2	δ5, %	2000 (40)
			не менее
		320 - 480	215 - 245	23 - 33
3 Прокат из стали повышенной прочности в листах при: толщине 2.5-4 мм, ширине 1550 мм.	ЕN-10268-2006	σТ, Н/мм2	σв, Н/мм2	δ5, %	500 (10)
		не менее
		265 - 325	430 - 450	21
Итого					5000 (100)

---