Усовершенствование технологии прокатки с целью повышения качества готовой продукции на стане 1300

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

378,75 Кб
Опубликовано:

2013-12-21

Все дипломные работы по другим направлениям

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Усовершенствование технологии прокатки с целью повышения качества готовой продукции на стане 1300

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение и краткая характеристика блюминга 1300, сортамент стана

.2 Оборудование стана и технология производства

.3 Технология прокатки слитков

.3.1 Слитковоз

.3.2 Сталкиватель слитков

.3.3 Транспортные рольганги

.3.4 Рабочие рольганги

.3.5 Весы

.3.6 Рабочая клеть

.3.7 Шпиндельное соединение и установка главного привода

.3.8 Манипулятор с кантователем

.3.9 Устройство для уборки крупного скрапа

.3.10 Устройство для уборки окалины

.3.11 Ножницы усилием резания 1250т

.3.12 Конвеер уборки обрези

.3.13 Уборочное устройство

.4 Анализ работы стана 1300 цеха «Блюминг-2» комбината «Криворожсталь» за 2004 год

.4.1 Производственные показатели

.4.2 Качественные показатели

.4.3 Анализ себестоимости

.5 Проблемы в работе стана и мероприятия по их ликвидации

. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

.1 Расчет режима обжатий

.2 Расчет скоростного режима

.3 Расчет энергосиловых параметров

.3.1 Первый проход

.3.2 Пятый проход

.4 Динамический режим прокатки

.5 Расчет валка на прочность

.5.1 Расчет бочки валка

.5.2 Расчет шейки валка

.5.3 Расчет приводного конца валка

.6 Расчет станины блюминга 1300 на прочность и определение ее жесткости

.6.1 Сечение А-А верхней поперечины

.6.2 Сечение Б-Б стойки станины

.6.3 Сечение В-В нижней поперечины

.6.4 ОПРЕДЕЛИМ ЖЕСТКОСТЬ СТАНИНЫ

.7 Расчет универсального шпинделя

.8 Выбор рациональной формы и массы слитка

.9 Оптимизация данной части слитка

3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет горения топлива

.2 Расчет внешнего теплообмена

.3 Расчет нагрева металла

.3.1 Расчет режима нагрева слитка

.4 Тепловой расчет

.4.1 Расчет тепловых потерь через кладку стен

.4.2 Расчет тепловых потерь через торцевую стенку

.4.3 Расчет тепловых потерь через кладку пода

.4.4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ КЛАДКУ КРЫШКИ

.4.5 Тепловые потери излучением через окно в подрекуператорной камере

.5 Расчет технико-экономических показателей

. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Время работы стана

.2 Расчет производительности стана

.3 Расчет капитальных вложений

.4 Расчет экономического эффекта

.5 Расчет технико-экономических показателей цеха Блюминг-2

. ОХРАНА ТРУДА

.1 Характеристика строительной площадки цеха

.2 Основные вредности и опасности прокатного производства

.3 Мероприятия по устранению вредностей и опасностей

.4 Средства индивидуальной защиты

.5 Пожарная профилактика

ВЫВОДЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

РЕФЕРАТ

Объект разработки : стан 1300 комбинат «Криворожсталь».

Цель работы : усовершенствование технологии с целью повышения качества готовой продукции.

В исследовательской части дипломного проекта выбран оптимальный вес и конфигурация слитка, а также рациональная форма донной части его, для чего разработана специальная форма кюмпельного поддона.

Рассчитано на прочность деталей узлов оборудования состояния (валка, станины и универсального шпинделя).

Расчет показателей эффективности и технико-экономических показателей доказывают, что данный проект экономически выгоден, увеличился годовой объем продукции, повысился выход пригодного, и, благодаря этому уменьшилась себестоимость единицы продукции.

БЛЮМИНГ, СТАН, СЛИТОК, ОБОРУДОВАНИЕ, ВАЛКИ, ПАРАМЕТРЫ ПРОКАТКИ, ПРОИЗВОДСТВО, ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ.

ВВЕДЕНИЕ

Главным направлением развития современных блюмингов является увеличение мощности главных приводов, повышение диаметров валков. модернизация оборудования и оптимизация режимов обжатий.

Совершенствование обжимных станов осуществляют путем использования двухклетевых блюмингов и блюмингов-слябингов производительностью 2-3 млн т/год с диаметрами валков в первой клети 1100-1500мм и во второй - 1050-1350мм. Такие станы обладают большой маневренностью в работе, обеспечивающей прокатку широкого сортамента заготовки.

Современные высокопроизводительные станы характеризуются увеличенным диаметром рабочих валков с индивидуальным приводом большой мощности. Преимуществами индивидуального привода являются: отсутствие шестеренной клети, отсутствие потерь электроэнергии и эксплуатационных расходов на шестеренную клеть, более плавная работа шпинделей, более простая эксплуатация электродвигателей, меньший суммарный маховый момент.

Снижение расхода энергоносителей достигается в основном за счет таких мероприятий:

· использование слитков оптимальной массы и конфигурации;

· повышение технического уровня прокатных станов.

Автоматизация технологических процессов в обжимных цехах является одним из основных направлений повышения производительности стана и выхода годного.

Выполнен значительный объем работ по внедрению автоматических систем, обеспечивающих снижение расхода металла в процессе его обработки, регулирование обжатия в отдельных проходах и скорости прокатки.

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая техническая характеристика блюминга 1300

Блюминг 1300 предназначен для прокатки слитков массой до 20 тонн в блюмы сечением 200х200 -370х370 мм и слябы размером 110-250х600-950 мм.

В качестве основного сортамента приняты блюмы сечением 340х360 мм, прокатываемые из 8-13-тонных слитков кипящей, полуспокойной и низколегированной стали.

Основные размеры и предельные отклонения по стороне блюма 340х360 мм приведены в таблице 1.1.(мм).

Таблица 1.1- Предельные отклонения по сторонам блюма

Сечение		Предельные отклонения		Разность диагоналей блюма (не более)	Радиус закругления углов	Длина
высота	ширина	По высоте	По ширине			9500-14000
340	360	+/- 10	+/- 10	20	50

1.2 Технология прокатки слитков

Слитки, поступающие из сталеплавильных цехов, загружают в рекуперативные нагревательные колодцы для нагрева до 13000С перед прокаткой на блюминге 1300. Загрузка слитков в колодцы производится клещевыми кранами поплавочно в вертикальном положении прибыльной частью вверх. Нагретые слитки извлекают из колодца клещевыми кранами. Слитки из 1 и 2 групп нагревательных колодцев подаются непосредственно на приёмный рольганг клещевыми кранами, а из остальных групп - слитковозными тележками по кольцевой слиткоподаче.

Выдачу недоливов и транспортировку их по рольгангу производят таким образом, чтобы впереди шёл недолив, а за ним целый слиток.

Подача слитков на стан производится с таким расчётом, чтобы на приёмном рольганге находилось не более двух слитков.

Слитки всех видов стали, уширенные книзу (в т.ч. спокойной и низколегированной стали), а так же слитки спокойной и низколегированной стали, уширенные кверху, подаются на стан донной частью вперёд.

Прокатка блюмов и слябов всех профилеразмеров производится согласно схем калибровки и по режимам обжатий, утверждённых главным прокатчиком комбината.

Технологической инструкцией предусмотрено увеличение количества пропусков и кантовок при исправлении ромбичности и подреза длительной остановке стана в холодное время года.

Загрузка главных двигателей стана не должна вызывать срабатывания предварительной защиты, а так же отключения автомата главного привода. Нагрузка, при которой срабатывает предварительная защита, составляет 16900А, а отключение главного привода - 23900А.

Захват слитка валками осуществляют на скорости, которая обеспечивает при заданном режиме надёжный захват и исключает возможность неточной задачи раската в валки и его скручивание. Захват слитков следует осуществлять при оборотах валков не выше 30 об/мин. Захват второго раската при спаренной прокатке (при наличии разрыва между раскатами) производят при оборотах валков не выше 45 об/мин., а в случае отсутствие разрыва между раскатами допускается прокатка без снижения скорости валков. На стане 1300 работает узел ограничения скорости захвата системы предотвращения пробуксовок главного привода. Для предупреждения пробуксовок при захвате необходимо, чтобы в момент соприкосновения слитка с валками их окружная скорость была близка к скорости движения слитка.

Рисунок 1.1- Схема расположения оборудования блюминга 1300

I, II - пролеты нагревательных колодцев;

III - машинный зал;

IV - становый пролет;

V - скрапной пролет;

- нагревательные колодцы;

, 5, 7 - приемные рольганги;

- сталкиватель;

- слитковоз;

- весы;

- раскатной рольганг перед и за станом;

- рабочая клеть;

- манипуляторные линии;

- промежуточный рольганг;

- рольганг перед ножницами;

- ножницы 1250т;

- конвейер уборки обрези;

-17 - рольганг за ножницами;

- передаточная тележка;

- уборочное устройство;

- рольганг уборочного устройства;

- сталкиватель;

- электродвигатель привода ножниц;

- главный двигатель стана 1300;

- электродвигатель манипулятора;

- электродвигатель кантователя

Температура конца прокатки на блюминге должна быть не менее 1130-11400С, контроль её осуществляют пирометром с записью его показаний самопишущим прибором на ПУ-1.

На ножницах усилием 1250 тонн осуществляют технологическую обрезь передних и задних концов блюмов, а также раскрой на мерные длины.

Технологическая (головная и донная) обрезь от блюмовых раскатов отбирается в соответствии с нормами, установленными технологической инструкцией (1).

Крупные дефекты на раскатах (рванины, трещины и др.) удаляются при порезке в том случае, если это позволяет раскрой раската или это необходимо по условиям прокатки на стане 900/700/500.

Если длина раската, предназначенного для передачи на стан 900/700/500, меньше 4,5 метра, он с помощью уборочного устройства передаётся в скрапной пролёт.

Раскаты, передаваемые для дальнейшей прокатки на стане НЗС, клеймовке не подлежат. Все товарные блюмы клеймят в торец. Каждый товарный блюм клеймится товарным знаком, номером плавки и маркой стали.

С помощью уборочных устройств в скрапной пролёт передаются блюмы длиной не менее 1,3 метра и не более 6 метров.

Блюмы поплавочно укладываются в штабели, замаркированными торцами в сторону, удобную для осмотра.

1.3 Техническая характеристика оборудования блюминга 1300

Расположение оборудования блюминга 1300 (рис.1.1).

I, II - пролеты нагревательных колодцев;

III - машинный зал;

IV - становый пролет;

V - скрапной пролет;

1. Нагревательные колодцы.

2;5;7. Приёмные рольганги.

3. Сталкиватель.

4. Слитковоз.

6. Весы.

8. Раскатной рольганг перед и за станом.

9. Рабочий рольганг перед и за станом.

10. Рабочая клеть.

. Манипуляторные линейки.

. Промежуточный рольганг.

. Рольганг перед ножницами.

. Ножницы усилием реза 1250 тонн.

. КУО.

;17. Рольганг за ножницами.

18. Передаточная тележка.

19. Уборочное устройство.

. Рольганг уборочного устройства.

. Сталкиватель.

. Эл. двигатель привода ножниц.

. Главные двигатели стана 1300.

. Эл. двигатели манипулятора.

. Эл. двигатель кантователя.

1.3.1 Слитковоз

Предназначен для транспортировки нагретых слитков от нагревательных колодцев по кольцевой слиткоподаче к приёмному рольгангу стана 1300. Состоит из двух тележек лаферного типа с индивидуальным приводом, плиты и грузовой платформы, установленной на пружинных амортизаторах.

Количество - 4 шт.

Вес перевозимых слитков - до 27 т.

Максимальная скорость слитковоза - 5 м/с.

Скорость тележки на участках закруглений - до 1,5м/с.

1.3.2 Сталкиватель слитков

Предназначен для сталкивания слитков с платформы слитковоза на приёмный рольганг. Состоит из двух штанг с рейками, двух корпусов и общей для обеих штанг линейки, двух синхронно работающих приводов.

Тип сталкивателя - реечный.

Максимальное усилие сталкивателя - 20 т.

Рабочий ход штанг сталкивателя - 4330 мм.

Скорость сталкивателя - 1 м/с.

Привод - общий от двух эл.дв. ( ДП - 72, 67 кВт.,

500 об/мин. каждый).

1.3.3 Транспортные рольганги

Делятся на приёмные и раскатные. Предназначены для транспортировки слитков и блюмовых раскатов по технологической линии стана. Рольганги состоят из роликов, редуктора распределительного, зубчатой муфты, балок, редуктора, борта, устройства охлаждения роликов, плитного настила. Ролики рольгангов кованные гладкие, полости подшипников роликов защищены со стороны рабочей зоны от попадания окалины и воды лабиринтными уплотнениями.

Все рольганги имеют групповой привод;

приёмные рольганги - диаметр роликов 450-600 мм.

раскатные рольганги - 450-550 мм.

1.3.4 Рабочие рольганги

Предназначены для задачи слитков в рабочую клеть, приёма раската из клети и маневрирования слитками и раскатом во время прокатки.

Технические данные.

Диаметр бочки роликов -600/620 мм.

Длина бочки роликов -2800 мм.

Шаги роликов -825; 1000; 1050 мм.

Максимальная окружная скорость -5 м/с.

Охлаждение роликов водяное, внутреннее

проточное.

Смазка:

Подшипников роликов - густая централизованная.

Зубчатых муфт, промежуточных соединений,

распределительных редукторов - жидкая заливная.

Рабочие рольганга состоят из роликов, рам с крышками, траверс, системы охлаждения роликов, направляющих балок, индивидуальных приводов, групповых приводов, промежуточных соединений, плитного настила и кожухов.

1.3.5 Весы

Установлены над 4-ой - приёмной секцией, применяются для взвешивания слитков.

Краткая техническая характеристика:

Наибольший предел взвешивания - 15 т.

Наименьший предел взвешивания - 0,75 т.

Допустимая погрешность взвешивания - 20 кг.

Высота подъёма слитка - 200 мм.

Цикл взвешивания (одного слитка). - 20 с.

1.3.6 Рабочая клеть

Рабочая клеть (рис. 1.2.) состоит из узла станин, подушек с валками 3, уравновешивание верхнего валка 4, нажимного устройства 5, установки указателя раствора валков 6, площадки нажимного устройства 7, станинных роликов 8, устройства для перевалки валков 9. Кроме того, клеть снабжена траверсой для смены валков, устройством для смены нажимных винтов и устройством для смены станинных роликов.

Технические данные:

Максимальный диаметр валков - 1300 мм.

Номинальный диаметр валков по буртам - 1250 мм.

Диаметр переточённых валков по буртам - 1180 мм.

Длина бочки валка - 2800 мм.

Диаметр шейки валка - 750 мм.

Рабочий подъём верхнего валка - 1150 мм.

Высота клети над уровнем пола цеха - 9865 мм.

Поступательная скорость наживных винтов - 180-220 мм/с.

Передаточное число от электродвигателя

к нажимному винту - 3,08.

Давление жидкости в гидросистемах - 125 кгс/см2.

Максимальная скорость прокатки -5,6 м/с.

Скорость перемещения комплекта валков при перевалке-0,05м/с.

Масса сменного комплекта валков с подушками -115 т.

Смазка механизмов клети.

Шеек рабочих валков - проточной фильтрованной водой с периодической подачей густой смазки.

Редуктор нажимного устройства, редуктора указателя обжатый, нажимных винтов и гаек - жидкая циркуляционная.

Боковых поверхностей нижних подушек, направляющих поверхностей поддона - густая ручная.

Боковых поверхностей верхних подушек, трущихся поверхностей прижимных планок, подшипников станинных роликов - густая автоматическая.

Бронзовых вкладышей шарниров шпинделей со стороны рабочих валков - густая автоматическая через вертлюги.

1.3.7 Шпиндельное соединение и установка главного привода

Шпиндельное соединение предназначено для передачи крутящего момента валками рабочей клети от главного привода.

Технические данные:

Количество - 2 шт.

Тип - комбинированный шарнир со стороны рабочей клети на вкладышах скольжения, шарнир со стороны привода - на подшипниках качения.

Ном. крутящий момент, передаваемый шпинделем - 110 тсм.

Макс. допустимый момент, передаваемый шпинделем - 300 тсм.

Максимальный угол перекоса шпинделей - 6 град.

Габаритный диаметр шарнира, со стороны рабочей клети-1150мм.

Тип механизма уравновешивания шпинделей - рычажно - грузовой.

Тип механизма вертикальной установки шпинделей - гидравлический.

Давление рабочей жидкости -125 кгс/см2.

Привод - индивидуальный на каждый валок.

Количество главных двигателей - 2 шт.

Тип главного двигателя - Ц24 - 160 - 6,8.

Мощность каждого главного привода - 6800 кВт.

Число оборотов - 0 - 60 - 90 об/мин.

Шпиндельное соединение состоит из двух шпинделей и механизма грузового уравновешивания шпинделей. Шпиндель представляет собой цельнокованный вал, на который со стороны рабочей клети наложена вилка. В расточке вилки установлены бронзовые вкладыши скольжения. Со стороны главного привода на вал насажена вилка универсального шарнира на подшипниках качения.

Конструкция шпиндельного соединения предусматривает восприятие осевых нагрузок, возникающих в системе «шпиндель - якорь электродвигателя», упорным подшипником электродвигателя главного привода.

1.3.8 Манипулятор с кантователем

Представляет собой комплекс механизмов, предназначенных для точного направления раската при выходе и входе в калибры рабочих валков, передвижение раската от одного калибра к другому, правки изогнутого раската. Кантователь предназначен для поворота раската или слитка вокруг его продольной оси на 90 градусов.

Технические данные:

Максимальное усилие правки - 140 тс.

Рабочая скорость перемещения линеек - 1,4 м/с.

Скорость перемещения линеек при

правке и монтажном ходе - 0,2 м/с.

Рабочий ход линеек - 2750 мм.

Монтажный ход линеек - 1200 мм.

Время подъёма крючьев - 1,2 с.

Средняя скорость перемещения крючьев - 1,3 м/с.

Диаметр предохранительных средних пальцев шатуна - 30-40мм.

Охлаждение линеек- водяное, внутреннее, проточное.

Смазка - густая централизованная; жидкая, заливная.

Манипулятор с двухсторонним расположением приводов состоит из линеек, штанг, передаточных валов, рам, промежуточных валков, Электродвигателей и приводов автоматики. На линейке манипулятора установлен кантователь крюкового типа, который состоит из вала с рычагами и крючьями, дифференциального привода, шатуна, коленчатого вала, промежуточного соединения, привода с установкой автоматики, упоров и уравновешивающих устройств.

Каждая пара линеек, через реечную передачу от электродвигателя типа: Ц2 - 630 - 204,5 - 4 КУ3, 630 кВт, 32 об/мин. 600В, шт - 2.

Привод кантователя - безредукторный от электродвигателя типа П2 - 18/70 - 0,315У4, 315 кВт; 36 об/мин. 440В.

Используется при напряжении 330В, 200 кВт, 25 об/мин., шт-1.

1.3.9 Устройство для уборки крупного скрапа

Предназначено для уборки крупного скрапа, выпадающего в районе рабочей клети, рабочих рольгангов (перед и за станом) и раскатных рольгангов перед станом.

Вес загружаемого короба - 14 т.

Каждая тележка имеет самостоятельный канатный привод.

1.3.10 Устройство для уборки окалины

Предназначено для механизированной уборки окалины из отстойной ямы блюминга непосредственно в железнодорожные вагоны.

Устройство состоит:

- Из ковша и лебёдок, расположенных в яме для окалины и обеспечивающих периодическую подачу окалины в приёмном бункере при рабочем ходе ковша передвигающегося по дну ямы;

- Двух ленточных транспортёров;

Разгрузного бункера.

Техническая характеристика:

- объём ковша - 2 м.

- ёмкость приёмного бункера - 20 м3.

скорость ковша - 0,5 м/с.

максимальное тяговое усилие лебёдки - 13 т.

производительность транспортёров - 720 т/сутки.

скорость ленты - 0,8 м/с.

угол наклона транспортёра к горизонтали -22 град.

- ёмкость загрузочного бункера - 20 м3.

1.3.11 Ножницы усилием резания 1250т

Ножницы с безредукторным электрическим приводом предназначены для порезки горячих раскатов на мерные длины и зачистки передних и задних концов раскатов.

Ножницы состоят из следующих узлов:

а) собственно ножницы;

б) шпиндельное устройство;

в) привод ножниц.

Собственно ножницы имеют следующую характеристику: нижний рез; плавающих эксцентриковый вал с верхним расположением его в механизме резания; грузовое уравновешивание механизма резания; комбинированный узел амортизатора ножниц (пружинный и гидравлический).

Максимальное усилие резания - 1250 т.

Ход ножей - 500 мм.

Длина ножей - 600 мм.

Сечение разрезаемых раскатов:

блюмов - квадратное 370х370 мм.

число резов - 6-12 в мин.

Температура разрезанных раскатов - не ниже 10000С.

Электродвигатель: тип - Д 24/ 160 - 2,5; 2500 кВт; 23 об/мин.

1.3.12 Конвеер уборки обрези

Предназначен для уборки обрезков от ножниц в вагон - тележки, установленные в скрапном пролёте.

Максимальная масса транспортируемого обрезка - 1,5 т.

Скорость движения цепи - 6,4 м/мин.

Шаг между скребками - 2100 мм.

Ширина жёлоба - 1790 мм.

Шаг цепи - 300 мм.

Угол подъёма рабочей ветви цепи - 25 град.

Угол наклона разгрузочного жёлоба - 30 град.

1.3.13 Уборочное устройство

Предназначено для уборки товарной продукции блюминга 1300 в скрапной пролёт.

Состоит из:

сталкивателя и стаскивателя - усилием 20 т., каждый;

штабелирующего стеллажа между столом и тележкой;

- передаточной тележки с канатным приводом;

- толкателя;

приёмного стеллажа со встроенным буфером.

Техническая характеристика представлена в таблице 1.2.

Таблица 1.2-Техническая характеристика уборочного устройства

Наименование	Усилие т.	Рабочий ход, мм.	Макс. ход мм	Грузо-подъёмн. т.	Скорость, м/с.
					Рабочий ход	Холостой ход
Толкатель Стаскиватель Сталкиватель Тележка	20 20 20 -	4000 3250 2400 -	4030 4000 4900 -	- - - 60	0,4 0,4 1,0 1,5

1.4 Анализ работы стана 1300

1.4.1 Производственные показатели

План по всаду за 2007 год выполнен на 104,3 %, при плане 4009100 тыс. тонн, фактически прокатано металла 4183238 тыс. тонн. Прокатано сверх плана 174,138 тыс. тонн.

По годному зафиксированы такие показатели:

- по плану 3620,5 тыс. т.

- по факту 3777,082 тыс. т.

Это говорит о том, что был уменьшен расходный коэффициент на 0,01 по сравнению с плановым, то есть экономия металла составила 35,5 тыс. т.

Суточное производство по всаду при плане - 11723 т., фактически составляет 12232 т. - выше уровня 2006 года (11980т.) на 252 т.

Часовая производительность стана по всаду составила 657 т., при плане 599 т., т.е. сверх плана 58 т.

Плановое производство заготовки за 2007 год составило 3299500 т., фактическое - 3557261 т., сверхплановое производство составило 257761 т., или 7,8 %.

В 2006 году фактическое производство заготовки составило 3434273 т., сверхплановое производство 122988 т. по сравнению с 2006 годом.

Уровень технологии в цехе за 2007 год составил 99,4 % против 99,2 % в 2006 году.

Производственные показатели обеспечения цеха металлом приведены в табл. 1.3, простои цеха в 2007 году в табл. 1.4.

Таблица 1.3-Производственные показатели обеспечения цеха металлом

Наименование	2006 год	2007 год	Изменения от уровня 2006 года
Температура прибытия, С кипящего металла	931	936	5
Спокойного металла	935	936	1
Средняя	931	936	5
Температура посада, С кипящего металла	907	912	5
Спокойного металла	918	919	1
Средняя	908	913	5
Посажено холодных слитков
Количество	7023	4599	- 2424
%	2	1,3	- 0,7
Обеспечение 12- тонными слитками, %	92	90,8	-1,2

Таблица 1.4- Простои цеха в 2007 году

Наименование	Ед. изм.	План	Факт	(+ ; -)	Отклон. по произв. т.
Календарное время	час	8760	8784	24	15451
Текущие простои	час	1838,4	1845,3	6,9	- 4442
ППР	час	576	576	0	0
Кап. ремонт	час	0	0	0	0
Часовая производительность	т.	643,7	657,5	13,8	87023
Факт. время работы	час	6345,6	6362,7	17,1
Итого					98032

Фактический процент простоев в 2007 г. составил 22,5 % , при плановом 18,5 %. В т.ч.ОГС-10,5%. Структура текущих простоев (в часах) представлена в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Структура текущих простоев (в часах)

Виды простоев	2006 год факт	2007 год			Потери
		План	Факт	Отклон.	Пр-ва., т.
Профилактика	933,2	1026	956	- 70	43782
Ремонт мех. оборудования	10,3	246,5	5,1	- 241,4	144911
Ремонт электр. оборудования	146,7	82,3	6,9	- 75,4	45336
Технолог простои	25	163,9	12,5	- 151,4	90439
Отсутствие металла	717,5	-	863,2	863,2	- 506487
Ограничение электр. энергии	-	-	-	-
Посадка напряжения	-	-	-	-
Прочие	5,7	-	1,6	1,6	- 949
Итого :	1838,4	1518,7	1845,3	326,6	- 182968

Текущие простои в процентах составили 22,5 при плане 18,5%.

1.4.2 Качественные показатели

Важнейшими задачами технологического обеспечения качества продукции являются:

совершенствование действующих и внедрение прогрессивных технологических процессов и разработка технологической документации, обеспечивающей получение продукции заданного уровня качества - проведение научно - исследовательских разработок НИР и составление отчётов;

- внедрение достижений науки и техники;

- накопление информации о качестве на всех этапах производства, анализ и прогнозирование улучшения качества продукции;

разработка мероприятий по улучшению качественных показателей;

обработка и анализ статистических данных лабораторного контроля.

Брак по цеху составил 1451 т., или 0,04 %, в том числе брак по прокату 71 т. или 0,002%, брак по металлу 1380 т. или 0,037%. Виды брака по прокату (в тоннах) сведены в таблицу 1.6.

Высокий выход брака объясняется низким качеством металла из кислородно-конверторного цеха.

Таблица 1.6-Виды брака по прокату (в тоннах)

Наименование	2006 год	2007 год	Отклонение против 2006 г.
Гнутьё	7	12	5
Скрут	3	0	- 3
Ромб	3	0	- 3
Зарез	2	3	1
Усадка	-	-	-
Рванина	-	-	-
Недокат	45	56	11
Сечение	-	-	-
Итого :	66	71	5

Основные причины брака по прокату :

Допущено 14 бурения (против 12 в 2006 году) из них по вине:

- технологов - 7

- электриков - 5

механиков - 2

Брак по гнутью объясняется неудовлетворительной работой холодильников, брак по недокатам, скруту объясняется неудовлетворительным состоянием оборудования станов 700/500 и плохой их настройкой.

Сброшено в промежуточном сечении квадрата 320х320 мм. 2510 т., или 0,07 % из-за сбоев в работе оборудования.

Сбросы	2006 год (т.)	2007 год (т.)	Отклонение
Технологи Электрики Механики	2546 700 396	412 699 1399	- 2134 - 1 1003
Итого	3642	2510	- 1132

По итогам года наблюдается снижения уровня сбросов на 31 %, по сравнению с 2006 годом, а также уменьшение технологами сбросов почти в 6,5 раз, но при этом наблюдается увеличение сбросов по вине механической службы в 4 раза из-за снижения уровня контроля за состоянием оборудования.

Дополнительная обрезь из-за низкого качества металла составила 9135,1 или 0,23 %.

Фактический расходный коэффициент составил 1,1 при плане 1,11.

Отходы составили:	Факт	План
- обрезь	0,08	0,088
- угар	0,0115	0,01
- окалина	0,013	0,015
Итого отходов:	0,1045	0,113

Экономия составила 0,0085 т/т годного.

Однако, следует отметить, что фактическая величина угара явно занижена, так как теоретически его величина составляет не менее 0,02 т/т.

Расход металла в обрезь на 0,08 т/т меньше планового на 0,008 т/т годного, что связано с рациональной технологией прокатки слитков и отбора технологической обрези, прокаткой слитков с укороченной нормой отбора технологической обрези на 1250 - тонных ножницах.

Уменьшение появления первичной окалины связано с увеличением удельного числа слитков с жидкой сердцевиной от общего числа прокатываемых слитков.

1.4.3 Анализ себестоимости

Решающее значение на увеличение прибыли имеет снижение себестоимости одной тонны проката при его производстве.

Основными величинами, определяющими себестоимость, являются цена металла и расход его на тонну готового проката, а также затраты энергоносителей. В связи с постоянным ростом цен на энергоносители, экономия их является более актуальной.

Снижение расходов электроэнергии достигается путём оптимизации мощности двигателей, сокращения холостого хода, улучшение нагрева металла, повышение выхода годного проката, мерных длин.

Расход топлива на нагрев металла можно снизить в результате повышения температуры металла при посаде, улучшения конструкции и теплоизоляции нагревательных устройств, применение дешёвых видов топлива и т.д.

Анализ себестоимости продукции по блюмингу -2 представлен в таблице 1.7. Производственная себестоимость составила 973,36 грн., за тонну при плановой 998,3 грн. Затраты по переделу составили 27,85 при плановой 28,76 грн.

Таблица 1.7-Анализ себестоимости продукции

Наименование статей калькуляции	По плану на 1 тонну			По отчету на 1 тонну
	к - во	цена	сумма		к - во		Цена	сумма
1	2	3	4		5		6	7
1.Слитки конверт цеха	0,633	937,23	592,58		0,625		910,54	570,22
Слитки мартен цеха	0,474	822,71	389,64		0,479		809,78	387,69
Итого задано:	1,11	887,55	982,22		1,104		866,89	957,91
2.Отходы концы и обрезь :
- габарит	0,087	195	16,91		0,088		195,05	17,23
- не габарит	-	-	-		0,001		105	0,14
- окалина	0,015	24,96	0,37		0,021		24,96	0,52
- угар	0,016	-	-		0,013		-	-
-легированая	0,003	204	0,62		0,001		204	0,28
3.Брак
- по прокату	0,0004	105	0,04		-		105,94	0,04
- по металлу		105			0,002		106,23	0,23
Итого отходов и брака	0,107	-	17,95		-	18,46
Итого за (-) отход и брака	1,0	-	964,27		1,0		-	939,7
4.Расходы по переделу
- газ доменный	0,604	20,91	1,26		0,0606		20,88	1,26
-газ коксовый	0,03	120,09	3,55		0,0273		117,27	3,2
- газ природный	0,0002	367,77	0,08		0,0002		355,4	0,09
Итого в условном	0,0256	189,89	4,89		0,0244		185,12	4,52
5.Энергитические затраты:
Электроэнерг. (кВт. ч.)	40,32	0,15	6,13			39,94	0,15	5,83
Вода техническая	9,62	0,09	0,91			8,18	0,09	0,76
Сжатый воздух	0,013	18,89	0,25			0,013	18,73	0,24
Кислород	0,002	206,32	0,42			0,0017	198,16	0,34
Итого:	-	-	7,72			-	-	7,18
Основная зарплата прямым рабочим	-	-	1,36			-	-	1,17
Сменное оборудование в т.ч. валки (т.)	0,00014	7014	0,98			0,0001	6804,9	0,7
Отчисления на соцстрах	-	-	0,6			-	-	0,53
Содержание осн. средств	-	-	3,97			-	-	3,87
Внутрипроизводственное перемещение грузов	-	-	0,63			-	-	0,58
Амортизация осн. фондов	-	-	0,68			-	-	0,67
Текущий рем. осн. фондов	-	-	1,83			-	-	1,78
Прочие расходы по цеху	-	-	3,34			-	-	3,94
Капитальный ремонт	-	-	1,6			-	-	1.45
Итого прямых затрат:	-	-	28,76			-	-	27,85
Общепроизводствен. Расходы в числе ОПР	-	-	5,27		-		-	5,87
Общекомбинат. назначение	-	-	3,84		-		-	3,59
Итого по табл.	-	-	34,03		-		-	33,72
Производствен. себестоимость	1 т.	-	998,3		-		-	973,36

Перерасход по статьям передела произошёл из-за повышения стоимости электроэнергии, содержание сменного оборудования, содержание основных средств, амортизационных отчислений, текущих ремонтов основного оборудования.

Перерасход составил 1,12 гр., на 1т. проката.

Основным фактором, обеспечившим снижение себестоимости на 24,9грн., получено за счёт поставки слитков из сталеплавильных цехов по цене за одну тонну 957,91 грн., при плановой цене 982,22грн.

1.5 Проблемы в работе стана

Перерасход металла на обрези, что объясняется:

· низким качеством слитков, поставляемых из ККЦ;

· несовершенным режимом обжатия слитков из-за повышенной утяжки передних и задних концов, которая вызывает увеличение обрези на ножницах 1250.

Неудовлетворительная масса и конфигурация слитка прокатываемого на стане 1300.

В связи с изложенными выше недостатками, которые влияют на работу стана и на его качественные показатели, целесообразно применить ряд преобразований.

Для получения экономических показателей разработать слиток оптимальной массы и конфигурации. Принимаем массу слитка такой (рис.1.2), которая обеспечит максимальную производительность стана, что приведет к сокращению энергозатрат при производстве. Выбираем массу слитка равной 10,7т.

Для повышения выхода годного применить кюмпельную форму поддона. Это позволит сократить энергозатраты на 1т годного, снизить потери металла в обрезь и в связи с этим увеличится производительность стана.

При нагреве слитков в рекуперативном нагревательном колодце не применять дорогостоящий природный газ, а вести нагрев на коксодоменной смеси.

Рисунок 1.2- Зависимость производительности стана от массы слитка

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет режима обжатий блюминга 1300

Исходные данные:

сечение слитка - 835×735 / 930×830мм;

длина - 2330мм;

масса - 10,7т;

сталь - Ст45;

конечное сечение блюма - 340×340мм;

диаметр валков - 1300мм;

температура:

начала прокатки - 1200°С;

конца прокатки - 1140°С;

валки приводятся от двух электродвигателей

мощностью - 6800кВт.

Ход расчета режима обжатий принимаем по методике А. П. Чекмарева [13].

.1.1 На валках расположено четыре калибра. Высоту калибра 1 бочка принимаем равной 210мм, для остальных калибров hк2 = hк 3= hк42 = 240мм.

Находим среднюю высоту калибров

мм.

Средний катающий диаметр равен

Dк ср = D + S - hк ср = 1300 + 20 - 232 = 1088мм.

2.1.2 Определим максимальное обжатие по мощности двигателя. Из таблицы 19 [6] определяем мощность двигателя - 6800кВт, номинальный момент 1081,7кН∙м2, приведенный маховый момент вращающихся деталей главной линии стана GDλ2 = 2942,1кН∙м2.

Допустимый момент электродвигателей

Мдв.доп. = 2,5 ∙ Мn = 2,5 ∙ 2 ∙ 1081,7 = 5408кНм;

кН∙м2.

Определяем динамический момент при а = 40об/мин∙с

кН∙м2.

Момент холостого хода

Мх.х. = 0,035∙Мн = 0,035∙2∙1081,7 = 75,7 кН∙м2.

Допустимый момент прокатки при η = 0,95 и Q = 1

кН∙м2.

.1.3 Длина очага деформации при коэффициенте трения fn = 0,05, dw = 750мм, Вср = В0 = 830мм

мм,

где ψ - коэффициент плеча приложения равнодействующей

Максимальное обжатие

мм.

.1.4 Рассчитываем максимальное обжатие по прочности валков. Принимаем длину бочки валков L = 2800мм, дину шейки l ≈ dw = 750мм, ширину крайнего бурта вб = 110мм, ширину калибра по дну вк = вmax = 930мм, ширину калибра по буртам при выпуске калибра tgψ = 0,30, Вк = 950мм. Тогда получим С = 375 + 110 + 470 = 955мм.

Для стальных валков [σ] = 125МПа.

Находим допустимое усилие прокатки

к∙Н.

Находим максимальное обжатие при Р = 80,2МПа и Вср = В0 = 830мм.

мм.

.1.5 В результате расчетов получили следующие значения: по условиям захвата ∆hmaxα = 132,6мм, по мощности электродвигателей ∆hmaxN = 140,4мм, по прочности валков ∆hmaxр = 218мм.

Окончательно принимаем максимальное обжатие по условиям захвата в первом калибре (на гладкой бочке) ∆hmaxα = 132,6мм.

.1.6 Находим суммарное обжатие по одной и другой стороне

∑∆hн = H - h + K(B - в) = 930 - 340 + 0,15(830 - 340) = 663мм;

∑∆hв = В - в + K(H - h) = 830 - 340 + 0,15(930 - 340) = 578мм,

Где К = 0,15, средний показатель уширения.

.1.7 Определим число проходов для каждой стороны

;

Принимаем 11 проходов , сторона Н будет обжата за 6, а сторона В - за 5 проходов.

.1.8 Средние обжатия по сторонам Н и В будут равны:

мм;

мм.

.1.9 Схему прокатки принимаем 4×4×2×1

2.1.10 На основе полученных данных рассчитываем режим обжатий

.1.10.1 Первый проход

При снятии конусности исходим из средней высоты слитка

Нср. = 0,5(930+835) = 882мм.

Задаемся обжатием ∆h1 = 1008мм

h1 = Нср. - ∆h1 = 882 - 100 = 782мм,

что соответствует обжатию по стороне Н

∆h1 = Н. - h1= 930 - 782 = 148мм.

Принимаем обжатие ∆h1 = 130мм, что позволит в остальных проходах на гладкой бочке снизить обжатия

Н1 = Н. - ∆h1 = 930 - 130 = 800мм.

Обжатие по меньшей стороне составляет

∆h1 = -Н1 + Нм - = -800+835 = 35мм.

Определяем угол захвата Dк1 = 1300 + 20 - 210 = 1110мм.

Определим уширение

мм.

Принимаем ∆в1 = 5мм.

В1 = В0 + ∆в1 = 830 + 5 = 835мм.

.1.10.2 Второй проход

Принимаем обжатие ∆h2 = 95мм

Н2 = Н1 - ∆h2 = 800 - 95 = 705мм.

Угол захвата .

Уширение

мм.

Ширина раската

В2 = В1 + ∆в2 = 835 + 5 = 840мм.

.1.10.3 Третий проход

Принимаем обжатие ∆h3 = 95мм

Н3 = Н2 - ∆h3 = 705 - 95 = 610мм.

Угол захвата .

Уширение

мм.

Ширина раската

В3 = В2 + ∆в3 = 840 + 5 = 845мм.

.1.10.4 Четвертый проход

Принимаем обжатие ∆h4 = 90мм

Н4 = Н3 - ∆h4 = 610 - 90 = 520мм.

Угол захвата .

Рассчитываем уширение

мм.

Определяем ширину раската

В4 = В3 + ∆в4 = 845 + 5 = 850мм.

Делаем кантовку раската и передаем его во ІІ калибр.

.1.10.5 Пятый проход

При снятии конусности средняя высота раската равна

Нср. = 0,5 (Н4 + Нм) = 0,5 (850 + 755) = 802мм.

Если задаться обжатием ∆h5 = 100мм, то высота раската после пятого прохода будет

Н5 = Нср. - ∆h5 = 802 - 100 = 702мм,

что соответствует обжатию

∆h5 = 850 - 702 = 148мм

Принимаем обжатие ∆h5 = 130мм, что позволит снизить обжатия в 6-8 проходах

Н5 = Н4. - ∆h5 = 850 - 130 = 720мм.

Обжатие по меньшей стороне составляет

∆h5 = Н4 - Н5 = 755 - 720 = 35мм.

Определяем катающий диаметр

Dк2 = 1300 + 20 - 240 = 1080мм.

Угол захвата равен .

Уширение

мм.

Находим ширину раската

В5 = В4 + ∆в5 = 520 + 10 = 530мм.

Аналогично рассчитываем и остальные проходы с учетом кантовок.

По расчетным данным составляем предварительный режим обжатий
(табл. 2.1) из которой видно, что размеры готового блюма получились 350×385мм, т.е. больше заданных.

.1.11 Делаем анализ предварительной схемы обжатий и корректируем значения, чтобы получить конечное сечение блюма 340×340мм.

Для этого увеличиваем обжатие в девятом и десятом проходах.

Полученные после корректировки данные сводим в таблицу 2.2.

.1.12 Рассчитываем длины блюма и раскатов по проходам.

Длина блюма после одиннадцатого прохода

м.

Таблица 2.1- Предварительный режим обжатия при прокатке блюма сечением 340×340мм из слитка массой 10,7т на блюминге 1300

Калибр	Номер прохода	Обжимаемая сторона	h, мм	в, мм	∆h, мм	∆в, мм
I	1	Н	800	835	35/130	5
	2	Н	705	840	95	5
	3	Н	610	845	95	5
	4	Н	520	850	90
Кантовка
II	5	В	720	530	35/130	10
	6	В	620	540	100	10
	7	В	520	550	100	10
	8	В	420	565	100	15
Кантовка
III	9	Н	465	435	100	15
	10	Н	365	450	100	15
Кантовка
IV	11	В	350	385	100	20

Таблица 2.2- Режим обжатий при прокатке блюма сечением 340×340мм из слитка массой 10,7т на блюминге 1300

Номер калибра и его размеры	Номер прохода	Обжимаемая сторона	h, мм	в, мм	∆h, мм	∆в, мм	α°	L, м	в/h	Показания циферблата z = h - hк1, мм
I 210×980/1010	1	Н	800	835	35/130	5	28	2,33		590
	2	Н	705	840	95	5	24	2,33		495
	3	Н	610	845	95	5	24	2,7		400
	4	Н	520	850	90	5	23	3,15	1,63	310
Кантовка
II 240×515/575	5	В	720	530	35/130	10	28	3,64		480
	6	В	620	540	100	10	25	4,15		380
	7	В	520	550	100	10	25	4,86		280
	8	В	420	565	100	15	25	5,85	1,34	180
Кантовка
III 240×415/460	9	Н	445	435	120	15	27	7,2		205
	10	Н	320	450	125	15	28	9,65	1,4	80
Кантовка
IV 240×315/350	11	В	340	340	110	20	26	12	1	100

Длина раската после одиннадцатого прохода

м.

Для остальных проходов рассчитываем аналогично.

.1.13 Определяем размеры калибров и размещение их на бочке валка

I-й калибр.

Глубина ручья

hк1 = 210 мм.

Ширина калибра по дну ручья

вк = В + 150 = 830 + 150 = 980мм.

Ширина калибра по разъему

Вк = Вmax + (0,15 ÷ 0,25)∙ hк = 980 + 0,15∙210 = 1010мм.

Выпуск калибра

Радиус у дна калибра r = 40мм, а у бурта R = 30мм.

II-й калибр.

Глубина ручья

hк2 = 240 мм.

Ширина калибра по дну ручья

вк = Вmin -(0 ÷ 10) = 520 - 5 = 515мм.

Ширина калибра по разъему

Вк = Вmax + (5 ÷ 10) = 565 + 10 = 575мм.

Выпуск калибра

Определяем радиусы:

у дна калибра r = (0,08 ÷ 0,1)∙вк = 0,09∙525 ≈ 40мм;

у бурта R = (0,1 ÷ 0,15)∙hк = 0,12∙240 ≈ 30мм.

Калибр выполняем с выпуклостью f = 5мм.

Размеры остальных калибров рассчитываем аналогично и заносим в таблицу 2.2.

.1.14 Рассчитываем показания циферблата

Для первого прохода

z = h1 - hк = 800 - 210 = 590мм.

Для второго прохода

z = h2 - hк = 705 - 210 = 495мм.

Третий проход

z = h3- hк = 610 - 210 = 400мм.

Результаты расчетов для остальных проходов приведено в таблице 2.2.

прокатка слиток блюминг поддон

Рисунок 2.1- Монтаж калибров блюминга 1300

2.2 Расчет скоростного режима [5]

.2.1 Определяем среднее ускорение k при среднем значении катающего диаметра

об/мин∙с.

Принимаем, что а = в = k = 35 об/мин∙с.

.2.2 Принимаем средние значения паузы при прокатке: пауза без кантовки 1,5с; с кантовкой - 3,0с; начальная - 4,0с [5].

.2.3 Определим рациональное значение частоты вращения валков nЗ и nВ в двух смежных проходах при паузе без кантовки

об/мин.

Определяем nЗ и nВ в паузах с кантовкой

об/мин.

Принимаем число оборотов валков при захвате раската в первом калибре nЗ = 35 об/мин.

.2.4 Определяем максимальную частоту вращения валков при об/мин.

об/мин.

.2.5 Рассчитываем продолжительность прокатки на участках изменения частоты вращения валков.

;

с;

с.

с;

с.

.2.6 Определяем период прокатки

с.

Для остальных проходов расчет ведем аналогично, и сводим данные в таблицу 2.3.

Таблица 2.3- Скоростной режим прокатки блюмов сечением 340×340мм из слитков массой 10,7т

Номер прохода	n3	hmax, об/мин			nB, об/мин	tp ,с	,с,с,сt0 ,сТ, сtост ,с∆Т+ tост ,с
		nmax1	nmax2	принятое
1	30	48	-	-	30	0,86	0,51	-	0,51	0,85	2,74	-	2,74
2	30	48	-	-	30	0,86	0,51	-	0,51	0,85	2,74	-	5,48
3	30	50	-	-	30	0,86	0,57	-	0,57	0,85	2,86	-	8,34
4	30	-	68	60	60	0,86	0,86	0,46	-	1,7	3,88	0,86	13,08
Кантовка
5	35	59	-	-	35	1	0,69	-	0,69	1	3,38	-	16,46
6	35	61,6	-	-	35	1	0,76	-	0,76	1	3,52	-	19,98
7	35	65	-	-	35	1	0,86	-	0,86	1	3,72	-	23,7
8	-	92	60	60	1	0,72	1,22	-	1,7	4,64	0,71	29,05
Кантовка
9	35	75,4	-	60	35	1	0,72	1,18	0,72	1	4,62	-	33,67
10	35	-	114,8	60	60	1	0,72	2,07	-	1,7	5,49	0,71	39,87
Кантовка
11	35	-	126,8	70	70	1	1	2,11	-	2	6,11	1,56	47,54

2.3 Расчет энергосиловых параметров [6]

2.3.1 Первый проход

.3.1.1 Определяем относительное обжатие и скорость деформации (табл.2.2)

;

с-1.

.3.1.2 Находим термодинамические коэффициенты

;

.3.1.3 Среднее значение напряжения текучести

МПа,

где - базисное значение напряжения текучести, для Ст45 = 88МПа.

.3.1.4 Определим параметр

.3.1.5 Находим коэффициент подпора

.3.1.6 Среднее удельное давление

МПа

.3.1.7 Полное давление на валок

МН.

.3.1.8 Момент необходимый для деформации

МН∙м.

Далее второй, третий и четвертый проходы рассчитываем аналогично.

2.3.2 Пятый проход

Прокатка в ящичных калибрах.

.3.2.1 Определяем относительное обжатие и скорость деформации

;

с-1.

.3.2.2 Рассчитываем термодинамические коэффициенты

;

.3.2.3 Среднее значение напряжения текучести

МПа.

.3.2.4 Рассчитываем параметр

2.3.2.5 Определяем коэффициент подпора

.3.2.6 Находим среднее удельное давление

МПа.

.3.2.7 Определяем среднее удельное давление на боковую поверхность калибра

МПа,

где .

.3.2.8 Горизонтальная проекция контактной площади по дну калибра

м2.

.3.2.9 Горизонтальная проекция боковой поверхности

м2,

где

.3.2.10 Полное давление на валок

МН.

.3.2.11 Момент необходимый для деформации

;

МН∙м.

Для остальных проходов расчет веден аналогично, а результат расчетов сводим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4- Энергосиловые параметры при прокатке блюма 340×340 на блюминге 1300

№ п/п	Е, %	U, с-1	σтс, МПа	Кt	KE	Ku	np	Pc, МПа	Pв, МПа	Рб, МПа	F1, м2	Fб, м2	Р, МН	Мпр, МН∙м	Мдв.доп.,МН∙м
1	14	0,31	47,6	0,57	1,13	0,836	1,685	80,2	-	-	-	-	16	5,2	5,408
2	12	0,72	47	0,575	1,09	0,85	1,7	79,9	-	-	-	-	15,4	4,3	5,408
3	13,5	0,82	48,7	0,575	1,12	0,86	1,601	77,9	-	-	-	-	15	4,1	5,408
4	14,7	1,05	50,2	0,575	1,14	0,87	1,505	75,55	-	-	-	-	14,7	4,02	5,408
5	15,3	0,35	48,2	0,572	1,14	0,84	1,634	-	78,76	34,17	0,136475	0,00118	10,74	3,92	5,408
6	13,8	0,9	48,23	0,572	1,118	0,86	1,63	-	78,6	37,9	0,119686	0,0051	9,59	3,07	5,408
7	16,1	1,041	50,3	0,572	1,15	0,87	1,474	-	74,1	40,35	0,119688	0,0039	9,03	2,81	5,408
8	19	1,24	51,9	0,572	1,18	0,87	1,355	-	70,3	43,6	0,119688	0,0037	8,57	2,59	5,408
9	21	0,67	53,9	0,603	1,196	0,85	1,35	-	72,765	35,6	0,105659	0,0032	7,69	2,52	5,408
10	28	0,65	56,3	0,603	1,25	0,85	1,16	-	65,3	40,9	0,127813	0,0028	7,04	2,2	5,408
11	24	1	58,7	0,603	1,22	0,865	1,195	-	70,2	36	0,076765	0,00275	5,38	1,6	5,408

2.4 Динамический режим прокатки [5]

2.4.1 Определяем момент трения при fп=0,05 и dw=0,75м в двух первых проходах

кН∙м;

кН∙м,

Где Р1, Р2 - полное давление на валок (см. таблицу 2.4).

.4.2 Находим момент чистой прокатки при η=0,95

кН∙м;

кН∙м,

Где Мпр1, Мпр2 - момент деформации (см. таблицу 2.4).

.4.3 Определим крутящиеся моменты на характерных участках схемы изменения частоты вращения валков при М0=Мв=345,2 кН∙м; Мхх=75,7 кН∙м (см. п.2.1.3)

Мр = Мхх + Ма = 75,7 + 345,2 = 420,9 кН∙м;

Мз1 = Мхх + Ма + Мп.ч.1 = 75,7 + 345,2 + 6105,3 = 6526,2 кН∙м;

Мз2 = Мхх + Ма + Мп.ч.2 = 75,7 + 345,2 + 5134,2 = 5555 кН∙м;

МВ1 = Мхх - Мв + Мп.ч.1 = 75,7 - 345,2 + 6105,3 = 5835,8 кН∙м;

МВ2 = Мхх - Мв + Мп.ч.2 = 75,7 - 345,2 + 5134,2 = 4864,7 кН∙м;

М0 = Мхх - Мв = 75,7 - 345,2 = -269,5 кН∙м;

2.4.4 Проверим на кратковременную перегрузку электродвигатель при Q=1,01

;

Условие выполняется.

.4.5 Проверим электродвигатель на нагрев, для чего определим квадратичный момент

;

кН∙м;

Квадратный момент не превышает номинального Мкв=2942,1 кН∙м.

Для остальных проходов расчет ведем аналогично и результаты сводим в таблицу 2.5.

За такт прокатки слитка выполняется условие Мкв∑ ≤ 0,9Мн ≤ 2648 кН∙м.

кН∙м<2648кН∙м

Часовая производительность блюминга при к=0,95

т/ч.

Годовая производительность блюминга при прокатке блюмов сечением 340×340мм из слитков m=10,7т составляет

Ргод=6362∙769,75=4897149т.

Таблица 2.5- Динамический режим прокатки блюмов сечением 340×340мм из слитков массой 10,7т

Номер прохода	Мтр, кН∙м	Мп.ч., кН∙м	МП, кН∙м	МВ, кН∙м	МЗ∙Q/МН	Мкв, кН∙м	МН, кН∙м
1	600	6105,3	6526,2	-	5835,8	2,2	2892,6	2942,1
2	577,5	5134,2	5555	-	4864,7	1,9	2799,7	2942,1
3	562,5	4907,9	5328,8	-	4638,4	1,83	2671,8	2942,1
4	551,25	4811,8	5232,7	4887,5	-	1,8	2521,6	2942,1
5	402,75	4550	4970,9	-	4280,5	1,7	2494,8	2942,1
6	359,6	3610	4030,9	-	3340,5	1,38	2225	2942,1
7	338,6	3314	3734,9	-	3044,5	1,28	2047,3	2942,1
8	321,4	3064,6	3485,5	3140,3	-	1,2	1948,7	2942,1
9	288,4	2956,2	3377,1	3031,9	2686,7	1,16	1861	2942,1
10	264	2593,7	3014,6	2669,4	-	1,03	1597,7	2942,1
11	201,75	1996,6	2317,5	1972,3	-	0,79	1221,4	2942,1

2.5 Расчет валка на прочность

Расчет на прочность деталей узлов стана 1300 ведем по методике [9].

Исходные данные:

а=3760мм lw=960мм dw=750мм P=1300мм Мпр.=2600кН∙м

Р1=16000 кН Р2=10700 кН Р3=8570 кН Р4=5380 кН [σ]=130÷15мПа

dк1=1110мм dк2=1080мм dк3=1080мм dк4=1080мм

Рисунок 2.2- Схема к расчету валка на прочность

2.5.1 Расчет бочки валка

Бочку валка рассчитываем на изгиб во всех четырех калибрах. Прокатка идет в одну линию.

.5.1.1 Находим опорные реакции при прокатке в первом калибре (бочка)

∑МА=0 Р1∙(а-х1)-Rв∙а=0,

кН;

∑МВ=0 Р1∙х1 - Rа∙а=0,

кН.

.5.1.2 Определяем опорные реакции во втором калибре

Р2∙(а-х2)-Rв∙а=0,

кН;

Р2∙х2 - Rа∙а=0,

кН.

.5.1.3 Опорные реакции в третьем калибре

Р3∙(а-х3)-Rв∙а=0,

кН;

Р3∙х3 - Rа∙а=0,

кН.

2.5.1.4 Опорные реакции в четвертом калибре

Р4∙(а-х4)-Rв∙а=0,

кН;

Р4∙х4 - Rа∙а=0,

кН.

.5.1.5 Определяем изгибающий момент

Мизг. = Rmax∙x1 = Rв1∙x1=11340∙1,095=12417 кН∙м.

.5.1.6 Напряжение изгиба в бочке валка

МПа.

Согласно расчета ; 90,8МПа < 130МПа, значит бочка валка выдерживает максимальный напряжение изгиба во время прокатки.

2.5.2 Расчет шейки валка

Шейку валка рассчитываем на изгиб и кручение, и определяем результирующее напряжение.

.5.2.1 Определяем изгибающий момент

Мизг.ш. = Rв1∙l/2=11340∙0,96/2=5443,2 кН∙м.

2.5.2.2 Определяем напряжение от изгиба

МПа.

.5.2.3 Напряжение кручения шейки

МПа.

.5.2.4 Определяем результирующее напряжение, действующее на шейку валка

МПа.

; 130,4МПа < 130÷150МПа.

2.5.3 Расчет приводного конца валка

Рисунок 2.3- Приводной конец валка

.5.3.1 Определяем напряжение изгиба в вилке лопасти со стороны рабочего валка (сечение I-I)

Мизг. = Р∙0,56=(0,5∙Мкр /f) ∙0,56=0,5∙(2600/0,35) ∙0,56=2080 кН∙м.

где f=0,35 в=0,35∙1000=350мм

м3;

МПа .

.5.3.2 Сечение II-II имеет форму прямоугольника и испытывает напряжение кручения

, принимаем η=0,28

W = 0,28∙(110+450)∙2∙3002 = 28,22∙104мм3 = 0,028м3,

МПа.

2.6 Расчет станины блюминга 1300 на прочность и определение ее жесткости

Станину рассчитываем на максимальное вертикальное усилие (Rтax), действующее при прокатке на шейки валков. Горизонтальные усилия, действующие на станину в момент захвата метала валками и при прокатке полосы с натяжением, учитывать не будем, так как по сравнению с вертикальным усилием их величина незначительна.

Максимальное усилие, действующее на шейку валка

R=11340кН (см. п. 2.5.1.1.).

Для расчета и построения упругой и симметричной рамы находим положение нейтральных линий станины, проходящих через центры тяжести основных расчетных сечений.

2.6.1 Сечение А-А верхней поперечины

.6.1.1 Определим координаты нейтральной линии станины, которая проходит через центр сечения

;

Где S - статический момент сечения относительно условной оси;

F - площадь сечения.

Площадь сечения

F=F1-F2-F3=1,62∙1,45-0,88∙0,87-0,58∙0,58=1,25м2.

Статический момент сечения относительно условной оси

м3.

Ордината центра тяжести всего сечения А-А

м.

.6.1.2 Определяем момент инерции сечения относительно оси Х-Х, проходящей через центр тяжести

I = I1 - I2 - I3;

м4;

I = 0,42 - 0,142 - 0,056 = 0,222 м4.

.6.1.3 Момент сопротивления сечения

м3.

2.6.2 Сечение Б-Б стойки станины

.6.2.1 Находим абсциссу центра тяжести

;

м;

м.

.6.2.2 Определим момент инерции

IС = I1 + I2;

м4;

Iст = 0,01 + 0,0016 = 0,0116м4.

.6.2.3 Момент сопротивления сечения

м2.

2.6.3 Сечение В-В нижней поперечины

Так как среднее сечение верхней поперечины ослаблено отверстием для нажимной гайки и нажимного винта и при расточке на станке этого отверстия в сечении возникают концентраторы напряжений, то для обеспечения требуемого запаса прочности станины конструктивно принимают размеры этого сечения таким, чтобы момент инерции сечения верхней поперечины IА был больше момента инерции сечения нижней поперечины IВ.

Обычно .

.6.3.1 Находим площадь сечения

м2.

.6.3.2 Определяем ординату центра тяжести

м.

2.6.3.3 Находим момент инерции сечения

м4.

.6.3.4 Находим момент сопротивления сечения

м3.

Со стороны нижней подушки валка на нижнюю поперечину и со стороны верхней подушки (нажимного винта) на верхнюю поперечину станины действуют вертикальные силы R.

Под действием сил R в углах жесткой раны возникают статически неопределенные моменты М1 и М3 (рис.4.3). Эти моменты изгибают стойки станины внутрь окна станины, а поперечины наружу.

Определим максимальный момент изгиба верхней и нижней поперечины силой R

l1 = 1,72 + 2∙0,551 = 2,822м;

l2 = 5,39 + 0,75 + 0,785 = 6,925м;

кН∙м.

Находим статически неопределенные моменты в углах жесткой рамы

;

МН∙м;

МН∙м.

Рисунок 2.4 - К расчету станины двухвалковой клети стана 1300

Определяем напряжение растяжения в середине верхней и нижней поперечин

мПа;

мПа.

Определяем максимальное напряжение в стойке (на внутренней поверхности)

мПа.

Станина отлита из углеродистой литой стали, имеющей предел прочности мПа.

2.6.4 Определим жесткость станины

.6.4.1 Определим прогиб среднего сечения верхней и нижней поперечины от изгиба и действия поперечных сил

мм,

Где Е = 2∙105МПа - модуль упругости для стального литья,

k =1,2 - коэффициент формы прямоугольного сечения,

МПА - модуль сдвига для стального литья.

м.

.6.4.2 Находим упругое растяжение стойки станины

мм.

.6.4.3 Определяем суммарную деформацию станины по вертикали

мм.

.6.4.4 Находим жесткость станины по вертикали (в направлении действия силы R)

МН/мм.

.6.4.5 Прогиб стоек станины внутрь окна станины должен быть небольшим, так как в противном случае может произойти защемление подушек верхнего валка (при зазоре ∆=0), перемещаемых по вертикали по направляющим планкам, прикрепленным к стойкам внутри окна станины.

Горизонтальный прогиб одной стойки (внутрь окна станины) посередине высоты стойки l2, можно определить, принимая, что в этом сечении действует реактивный момент, равный половине суммы моментов М1 и М3, тогда

мм.

Таким образом, при сборке рабочей клети необходимо предусмотреть зазор между верхней подушкой валка и направляющей планкой с внутренней стороны окна станины равный ∆≈0,6мм.

Для обеспечения необходимой минимальной деформации станины по вертикали (в направлении действия сил R) и минимального прогиба стоек внутрь окна станины конструктивно принимают отношение толщины поперечины h1 (или h3) к толщине стойки h2 равным h1/ h2 = 1,3 ÷ 1,7.

2.7 Расчет универсального шпинделя стана 1300

.7.1 Определим силу, с которой вкладыш давит на щеку шпинделя

кН,

где Мкр. = 0,5Мпр. = 2600кН∙м - момент передаваемый шпинделем (см. табл.2.4);

а = 0,7∙в = 0,7∙1000 = 700мм - расстояние между точками приложения сил.

.7.2 Находим напряжение кручения в сечении 1-1

;

где Wкр. - момент сопротивления сечения 1-1 кручению.

Для определения момента сопротивления кручению по заданным размерам головкам шпинделя сечение 1-1 вычерчено отдельно в виде сегмента (см.гр.ч.06).

Определить точное значение момента сопротивления кручению сечения, имеющего форму сегмента трудно, поэтому обычно сегмент приравнивают равновеликому по площади прямоугольнику высотой h и шириной (в1+в2). Момент сопротивления сечения прямоугольника кручению определяем по формуле

Wкр. = η∙ (в1+в2)∙ h2,

Где η - коэффициент, зависящий от отношения ширины прямоугольника к его высоте.

При (в1+в2) / h = 2÷6 величина η = 0,25.

Wкр. = 0,25∙ (500+300)∙ 4002=0,032м3;

кПа.

.7.3 Находим напряжение изгиба в сечении щеки 1-1

где Wиз. - момент сопротивления сечения 1-1 изгибу.

кН∙м.

Определить момент сопротивления изгибу сечения 1-1, имеющего форму сегмента, тоже весьма трудно, поэтому пользуются приближенной формулой. Для этого сегмент заменяем равновеликой по площади трапецией с основанием (в1+в2) и высотой h.

Момент сопротивления сечения трапеции изгибу равен

м3,

КПа.

.7.4 Определяем расчетное напряжение в сечении щеки 1-1 от действия изгиба и кручения

МПа.

Шпиндель изготовлен из стали предел прочности которой 650-850МПа.

Принимаем пятикратный запас прочности, получим, что допускаемое напряжение в щеке шпинделя будет равно МПа

Кроме определения напряжения в сечении 1-1 необходимо проверить напряжение в теле шпинделя в его средней части по длине.

Тело шпинделя работает только на кручение, и напряжение в любом сечении по длине шпинделя между его шарнирами будет равно

МПа,

где d = 0,58м - диаметр тела шпинделя.

2.8 Выбор рациональной формы и массы слитка

Условия прокатки и конфигурации слитка существенно влияют на напряженно-деформированное состояние и на качество поверхности раскатов [8]. Для увеличения степени деформируемости слитка его форма должна обеспечивать наиболее благоприятную схему напряженного состояния в процессе прокатки. Этим требованиям удовлетворяет выпуклая форма боковой поверхности слитка со стрелой выпуклости 7-10% ширины грани.

Это позволяет приблизить качество блюмов, прокатанных по схеме с первой кантовкой после четвертого прохода и качеству блюмов, полученных по схеме с кантовкой после второго прохода.

Кроме того, выпуклая форма граней слитка улучшает условия нагрева и уменьшает перепад температур по сечению.

Одним из основных параметров, характеризующих слиток - удельная высота слитка, которая является отношением его высоты L к приведенной толщине среднего сечения Впр

Нуд = L/Впр,

Где ;

;

Наибольшая производительность обжимного стана достигается в том случае, когда с увеличением массы слитка растет его удельная высота.

На рисунке 2.5. показано изменение высоты 1, толщины 2, конусности 3, и удельной высоты 4 в зависимости от массы слитка [2].

С увеличением массы - высота и размеры поперечного сечения слитка увеличиваются, но ранее выполненные расчеты показали, что приведенная толщина слитка растет быстрее.

Рисунок 2.5-Изменение высоты L (1), толщины В(2), конусности (3) и удельной высоты (4) в зависимости от слитка g

При увеличении массы до 12,5т прокатка такого слитка за 11 проходов вызывает повышение нагрузки на оборудование и опасные пробуксовки. Поэтому прокатку слитков 12,5т ведут за 13 проходов, производительность при этом ниже, чем при прокатке 11т слитков за 11 проходов.

Это вызвано тем, что при снижении интенсивности обжатий, доля пауз значительно растет [2].

Принимаем слиток m= 10,7т.

, Нуд = 2,8

Рисунок 2.6-Зависимость производительности, машинного времени (1) и пауз (2) от массы слитка. Пунктирная линия - прокатка за 13 проходов

Анализ графика 2.6 показывает, что производительность слитка массой 10,7т возрастает по сравнению с существующими слитками массой 12,5т.

Слитки средне и высокоуглеродистой нелегированной и низколегированной стали отливают в уширение к низу изложеницы с утеплением головной части.

При производстве таких слитков с плоским нижним основанием величина утяжки данной части в процессе прокатки значительна и обрезь составляет 3-5% длины раската. Поэтому одним из основных вопросов при выборе оптимальной формы слитка является определение конфигурации данной части, уширенного к низу слитка.

2.9 Оптимизация донной части слитка

В настоящее время нашли применение поддон, кюмпельное углубление которых выполняют в форме усеченного конуса глубиной 2,3-3% от высоты слитка и двух взаимнопересекающихся под прямым углом сопряженных цилиндрических сегментов одинаковой высоты.

Недостатком таких поддонов является значительная величина донной обрези блюмов (2,5-3%).

Также известны кюмпели в виде усеченной пирамиды высотой, равной 0,06-0,08 высоты изложницы. Лабораторные исследования показали, что донная обрезь таких слитков соответствует 1,5-1,7%.

Недостаток такого поддона заключается в сложности его изготовления.

На рисунке 2.7 показано влияние формы кюмпеля на величину донной обрези [2].

Из этого рисунка следует, что при прокатке слитков имеющих кюмпели в виде усеченной пирамиды величина обрези, вызванная утяжкой торцов, снижается, но при этом возрастает доля обрези, связанная с поверхностными дефектами, возникающими на участке перехода от углубления поддона к стене изложеницы.

При прокатке слитков с плоскодонной частью величина обрези, определяемая утяжкой, максимальна, а по причине поверхностных дефектов снижается до нуля.

При ступенчатой форме кюмпеля глубина утяжки снижается, донная часть раската имеет утяжку, однако величина обрези минимальная (1,3-1,37%).

Поэтому для снижения донной обрези слитков, отливаемых в сквозные прямоугольные изложеницы, целесообразна конструкция поддона с диагональной, относительно сторон изложеницы, формой углубления и снятия объемов металла, вызывающие угловые наплывы (рис. 2.8).

Углубление в поддоне выполняется по внутреннему контуру изложеницы таким образом, что увеличение глубин происходит за счет плоских скосов по диагоналям контура от углов к центру.

Скосы по диагоналям образуют при пересечении с горизонтальной плоскостью горизонтальную квадратную площадку в центральной части углубления, стороны которой развернуты на 45 относительно сторон контура.

При этом объем металла в донной части слитка распределяется таким образом, что при его прокатке в местах минимальной утяжки заранее создаются избыточные металлы в количестве, необходимом для компенсации этой утяжки (средняя часть граней и осевая часть раската), а в местах максимальной вытяжки (по ребрам раската) излишки металла срезаются.

Рисунок 2.7- Зависимость величины данной обрези от формы кюмпеля:

сплошная линия - вся обрезь, пунктирная - по вине поверхностных дефектов

3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Тепловой расчет рекуперативного нагревательного колодца ведем по методике [13].

Исходные данные:

1) Топливно-коксодоменная смесь с теплотой сгорания
= 7120КДж/м3.

) Размер слитка - 835×735/930×830×2330мм.

) Масса слитка m = 10,7т.

) Количество слитков в ячейке - 14 штук.

) Металл - сталь марки Ст45.

) Температура посада - tпн = 850°С.

) Конечная температура нагрева tпн = 1250°С.

) Разность температуры по сечению слитка при выдачи из колодца Δtк = 50°С.

3.1 Расчет горения топлива

Таблица 3.1- Состав топлива, %

Газ	СО	СН4	С2Н4	Н2	N2	О2	W1г/м3
Коксовый	7,04	2,35	26,95	3,44	55,32	3,97	0,73	60
Доменный	2,76	9,8	0,40	-	3,80	58,10	0,30	21

Результаты расчета:

Плотность коксодоменной смеси - ρг = 1,07 кг/м3

Действительное количество воздуха

при коэффициенте расхода n=1,1 - VВ = 1,755 м3/м3

Объем продуктов сгорания - VПС = 2,564 м3/м3

Состав продуктов сгорания - СО2 = 14,6%

Н2О = 12,8%

N2 = 71,1%

O2 = 1,32%

Плотность продуктов сгорания - ρПС = 1,298 кг/м3

Теплосодержание продуктов сгорания

КДж/м3,

что отвечает tкал = 1680°С [13].

3.2 Расчет внешнего теплообмена

Расчет параметров внешнего теплообмена проводится с целью определения примерного коэффициента излучения σгкм. Расчет ведем по методике изложенной в [13].

Средние размеры слитка:

ширина - bсп = 0,783м

толщина - Sсп = 0,883м.

Размеры ячейки:

длина - L = 11м

ширина - В = 3м

высота - Н = 3,13м.

Угловые коэффициенты излучения:

от кладки на металл - φкм = 0,49

от металла на кладку - φмк = 0,511

Средняя эффективная толщина газового соя - Sэф = 0,95м.

Таблица 3.2-Степень черноты и коэффициент излучения газа в зависимости от температуры

Коэффициент	1000	1100	1200	1300	1400
0,130,110,10,0870,08
0,120,110,0980,090,081
0,2610,2310,2070,1850,169
0,3890,3560,3270,2990,277
вт/м2 К42,2462,0511,8811,7271,605

Коэффициент излучения отнесенный к температуре печи -= 2,71 вт/м2 К4

Коэффициент излучения отнесенный к температуре кладки - = 4,9 вт/м2 К4

3.3 Расчет нагрева металла

Таблица 3.3-Химический состав Ст45 в %

	С	Si	Mn	Cr	P
ГОСТ 1050-74	0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,25	0,040

Прямоугольный слиток заменяем цилиндрическим. Расчетный радиус диска

м.

По данным, приведенным в литературе [13], вычисляем и строим графики зависимости теплосодержания и теплопроводности стали 45 от температуры.

Рисунок 3.1-Кривые зависимости теплосодержания и теплопроводности Ст45

В результате расчета получили такие данные:

Температура печи в конце нагрева - tпеч.к = 1264°С;

Тепловой поток к слитку в конце нагрева gп.к. = 5376вт/м2.

3.3.1 Расчет режима нагрева слитка

Режим нагрева слитков горячего посада принимаем комбинированным: при постоянной тепловой мощности (М0=const) и постоянной температуре печи (tпеч. = const).

.3.1.1 Первый период. М0=const

Температуру дымовых газов в начале нагрева определяем по [13] и tд.н. = 1175°С.

Расчетная температура печи при степени тепловой регенерации тепла rф = 0,6, tрас. = 4200°С.

Температуру дымовых газов в конце нагрева при М0=const рассчитываем по [13] tд.к. = 1338°С.

Определим коэффициент использования тепла

Находим тепловой поток

вт/м2,

Где m0 = 74994 вт/м2 - удельная рабочая тепловая мощность.

Определяем температуру поверхности слитка в конце нагрева,

Определяем среднюю плотность теплового потока за весь период нагрева

Где gн = 54071 в/м2 - оптимальный тепловой поток.

Определяем критерии тепловых потоков

;

для температуры поверхности слитка

Из рисунка 63 [13] определяем .

Из рисунка 64 [13] для значения Фσ и F0 находим

Находим температуру середины слитка

Определяем средний коэффициент теплопроводности

Определяем среднюю температуру слитка

Этой температуре соответствует теплосодержание iк = 697КДж/кг.

Средняя теплоемкость металла

Определяем средний коэффициент теплопроводности

Находим продолжительность первого периода нагрева

.3.1.2 Второй период нагрева (tпеч. = const = 1264°С).

Разбиваем этот период на 2 интервала.

Первый интервал от tпк1. = 1109°С до tпк2.

Второй интервал от от tпк2. = 1215°С до tпк.=1250°С.

В результате расчета получили продолжительность первого интервала τ2 = 1,51ч, второго интервала τ3 = 2,9ч.

Общая продолжительность комбинированного нагрева слитка

Данные нагрева слитка, тепловая и температурная характеристики колодца приведены в таблицах 3.4 и 3.5.

Таблица 3.4- Расчетные данные о нагреве слитков

Период	Интервал	Температура поверхности слитка		Температура середины слитка		Средняя температура слитка		Перепад температур
		tпн	tпк	tцн	tцк	tн	tк	Δtн	Δtк
М=const		850	1109	1100	1052,5	975	1019	250	56,5
tпеч=const	I	1109	1212	1052,5	1052	1019	1141	56,5	163
tпеч=const	II	1215	1250	1052	1201	1141	1228	163	49

Таблица3.5 -Тепловая температурная характеристика ячейки колодца

Период	Интервал	Плотность теплового потока		Температура газов		Температура печи		Температура кладки
		gн	gк	trн	trк	tпн	tпк	tкл.н	tкл.к
М=const		54071	52433	1175	1338	1103	1264	1007	1200
tпеч=const	I	52433	18368	1338	1289	1264	1264	1200	1242
tпеч=const	II	18368	5442	1289	1271	1264	1264	1242	1257

τ’ -инерционный период нагрева

Рисунок 3.2-Температурная и тепловая диаграммы нагрева слитка

3.4 Тепловой расчет

Толщина и материал кладки нагревательного колодца принимаем по рекомендации [13].

Средняя температура дымовых газов tr = 1278°С.

Средняя температура поверхности слитка °С.

Средняя температура внутренней поверхности ячейки °С, при Фкл = 0,36.

3.4.1 Расчет тепловых потерь через кладку стен

.4.1.1 Определяем внутреннюю поверхность внутреннего слоя продольной стенки

F1 = L·H = 11·3,13 = 34,43м2.

.4.1.2 Определяем наружную поверхность

F2 = (L+2·Sст)·(H+hконс+Sn1) = (11+2·0,232)·(3,13·0,25+0,116) = 40м2.

.4.1.3 Определяем наружную поверхность промежуточного слоя.

F3 = (L+2·Sст1+2·Sст2)·(H+hконс+Sn1+Sn2) =

(11+2·0,232+2·0,232)×(3,13·0,25+0,116+0,232) = 44,5м2.

.4.1.4 Находим наружную поверхность наружного слоя .

F4= (L+2·Sст)·(H+hконс+Snод) = (11+2·0,58)·(3,13·0,25+0,488) = 47м2.

.4.1.5 Определяем среднюю поверхность слоев

м2;

м2.

.4.1.6 Определяем средние температуры слоев:

а) промежуточного

;

б)внутреннего

;

в) наружного

.4.1.7 Определяем средние значения теплопроводности слоев кладки

.4.1.8 Определяем тепловой поток через кладку одной боковой стенки (другую боковую стенку, общую с соседней ячейкой, не учитываем)

где α - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности кладки в окружающую среду. α = 20вт/(м2·°С), тепловое сопротивление 1/α=0,05(вм2·°С)/вт.

.4.1.9 Проверяем правильность принятых температур слоев кладки

;

Проверка показала расхождение с принятыми температурами, поэтому производим перерасчет

Тепловой поток

3.4.2 Расчет тепловых потерь через торцевую стенку

Расчет производим аналогично расчету тепловых потерь через кладку стен, в результате получили .

Поверхность торцевой стенки расположенной над входом в рекуператор составляет 60% от поверхности

Суммарные тепловые потери через кладку стен

3.4.3 Расчет тепловых потерь через кладку пода

Расчет производим аналогично предыдущему. Потери тепла через кладку пода составляют .

.4.4 Расчет тепловых потерь через кладку крышки

Тепловые потери через кладку крышки при tп1 = 1235°С, при tокр = 20°С составляют .

Общие тепловые потери через кладку ячейки:

где 1,2 - неучтенные потери.

3.4.5 Тепловые потери излучением через окно в подрекуператорной камере

Средняя температура ячейки за период нагрева .

Среднюю температуру газов в надрекуператорной камере

Тепловые потери излучением в рекуперативную камеру

Потери тепла излучением при посаде и выдаче слитков из ячейки

3.5 Расчет технико-экономических показателей

Масса садки - 150т.

Производительность колодца по всаду П = 31т/час [13].

Таблица 3.6- Показатели тепловой работы колодца по данным расчета

№ п/п	Статьи	Значения
1	2	3
1.	Тепловая мощность холостого хода.	Мx.x = 1,42М Вт
2.	Тепловые мощности:
	максимальные - рабочая	Мраб.max = 7,41 МВт
	общая	Мобщ. = 8,83 МВт
	минимальные - рабочая	Мраб.min = 838409Вт
	общая	Мобщ. = 2,258 МВт
	средние - полная	МВт
	рабочая	МВт
	общая	МВт
3.	Расход топлива: максимальны	Вmax=4464,6м3/час
	минимальный	Вmin=1141,7 м3/час
	средний	м3/час
4.	Расход воздуха: максимальный	Vвmax=7835 м3/час
	минимальный	Vвmin=2003,7 м3/час
	средний	м3/час
5.	Выход продуктов сгорания: максимальный	Vrmax=11447 м3/час
	минимальный	Vrmin=2927,3 м3/час
	средний	м3/час
6.	Расход тепла на 1т слитков	в = 327,6 МДж/т
		в’ = 11кг усл. топл/т

3.6 Расчет статей теплового баланса

.6.1 Химическое тепло горения топлива

МДж.

.6.2 Физическая теплота подогретого воздуха

МДж.

.6.3 Физическая теплота уходящих газов

МДж.

.6.5 Физическое тепло воздуха для окисления железа

МДж.

.6.6 Физическая теплота азота воздуха

МДж.

.6.7 Теплота окисления железа

МДж.

.6.8 Физическая теплота металла

МДж.

.6.9 Тепло уносимое нагретым металлом

МДж.

.6.10 Физическая теплота окалины

МДж.

.6.11 Потери тепла через кладку

МДж.

.6.12 Потери излучения через газовое окно

МДж.

Коэффициент полезного действия печи

Таблица 3.7- Тепловой баланс ячейки колодца за процесс нагрева слитка

Приходные статьи			Расходные статьи
Статьи	Кол-во тепла		Статьи	Кол-во тепла
	МДж	%		МДж	%
1	2	3	4	5	6
Химическое тепло горения топлива	49383	25,45	Тепло, усвоенное металлом от горения топлива	127165	66
Физическая теплота подогретого воздуха для горения	2916,5	1,5	Физическая теплота окалины	4851	2,5
Физическая теплота подогретого топлива	22334,2	11,5	Потери тепла через кладку	3619,9	1,88
Физическое тепло воздуха для окисления железа	5301,4	2,75	Потери излучением через газовое окно	5046,7	2,62
Теплота окисления железа	12689	6,5	Потери излучением при посаде и выдаче слитков из ячейки	10922	5,67
Физическая теплота металла	101400	52,3	Физическая теплота отходящих газов	37223,7	19,3
			Физическая теплота азота воздуха для окисления железа	3822	2,03
Всего 194024,1		100	Всего 192650,3		100

Невязка

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Настоящий дипломный проект предусматривает экономию энергоресурсов.

Экономия энергоресурсов будет достигнута исходя из следующих мероприятий:

При вводе кюмпельного поддона и снижении массы слитка до 10,7т:

· слитки будем прокатывать за меньшее число проходов (11 проходов);

· уменьшится донная обрезь на 135 мм [8], что повысит выход годного.

Внедрение кюмпельного поддона позволит увеличить годовую производительность стана, и выход годного при тех же энергозатратах и за то же время работы стана (6362час/год).

4.1 Время работы стана

Время работы прокатного цеха определяется по ведущему агрегату - прокатному стану.

Продолжительность времени действия в планируемом периоде определяется, исходя из схемы распределения рабочего времени.

Календарное время работы стана состоит из номинального времени работы стана (текущие простои и фактическое время работы стана) и ремонтов (капитальных, планово-предупредительных).

Время нахождения стана в эксплуатации называется календарным и в планируемом периоде составляет 366 суток или 8784 часов.

Время, планируемое на капитальный ремонт составит

Ткап = 24∙12 = 288 час,

где 12 - число суток капитального ремонта.

Время, отведенное на планово-предупредительные ремонты

Тппр = 24∙24 = 576 час.

Текущие простои планируются в процентах к номинальному времени.

В 2007 году планировались текущие простои - 18,5%, фактически простои составили - 22,5%.

Принимаем максимальное значение 22,5%.

Номинальное время составляет

Тн = Тк - Тппр = 8784 - 576 = 8208 час.

Тогда текущие простои составляют

Тпр = 8208 ∙ 0,225 = 1846 час.

Определяем фактическое время работы стана

Тфакт = Тн - Тпр = 8208 - 1846 = 6362 час.

Фактическое время работы стана с учетом корректировки составляет

Тфакт = Тн - Тпр = 8208 - 1846 = 6362 час.

4.2 Расчет производительности стана

Такт прокатки одного стана составляет 47,54с, масса одного слитка - 10,7т.

Часовая производительность 769,75 т/час (см. п. 2.4.).

Годовая производительность стана составит

Ргод = Рчас ∙ Тфакт = 769,75 ∙ 6362 = 4897149 тыс.т.

4.3 Расчет капитальных вложений

На разработку технической документации, содержащей всю технологическую и техническую информацию по разработке и внедрению кюмпельного поддона, принимаем затраты

Ки = 270000 грн.

На изготовление кюмпельного поддона и оснастки для отливки слитков m = 10,7т затраты составляют

Косн. = 630000 грн.

Для увеличения выхода годного следует изменить конструкцию поддона.

В расчете стоимости следует учесть что он будет использоваться от 70 до 80 раз, то есть до полной отбраковки.

Находим годовое количество поддонов:

;

шт.

Годовое количество поддонов умножаем на цену

Зи = КГ∙Ц;

∙4500 = 22410000 грн.

где Зи - затраты на изготовления поддона

Таким образом, капитальные вложения в проект составляют

К = Ки + Косн + Зм + Зи =

+630000+90000 + 22410000= 23400000 грн;

где Зм - затраты на монтаж,

Зм = 0,1·(Ки + Косн) = 0,1·(270000+630000) = 90000 грн.

4.4 Расчет экономического эффекта

Внедрение слитка новой конфигурации на стане 1300 обеспечит снижение величины донной обрези блюмов на 135 мм.

За счет снижения донной обрези, благодаря форме кюмпельного поддона и снижению массы слитка до 10,7т, увеличится годовая производительность стана.

Годовая производительность стана до внедрения составляла (табл.1.2 и 1.4)

Ргод = Траб · Рчас = 6362·657 = 4183475т/год.

После внедрения годовая производительность стана составляет (см. п.6.2.)

Ргод = 4897149т/год.

Время работы стана и затраты на энергоресурсы при внедрении слитка новой конфигурации не изменяются.

Расчет экономического эффекта производим с учетом уменьшения расходного коэффициента металла за счет снижения величины технологической обрези блюмов.

При расчете экономической эффективности используем результаты прокатки слитков новой конфигурации и технико-экономические показатели стана 1300 за 2004 год.

Экономический эффект рассчитываем по формуле:

Э = (С1 - С2)·А·(Ц1 - Ц2) - Ен·К,

где С1 - расходной коэффициент металла до применения нового внедрения

С1 = 1,104 т/т;

С2 - расходной коэффициент после внедрения слитков новой конфигурации.

С2 = 1,092т/т.

Определим снижение расходного коэффициента металла

;

ΔС = С1 - С2;

где l = 0,135мм - снижение донной обрези;

Q - масса нового внедренного слитка, Q = 10,7т;

g - вес погонного метра блюма сечением 340×340мм

g = Q/L = 10,7/12 = 0,8916 т,

L - длина блюма сечением 340×340мм;

L = 12 м (см. табл. 2.2)

т/т, тогда

С2 = С1 - ΔС = 1,104 - 0,0112 = 1,0928 т/т =1,092 т/т.

Р = 4897149 т/год, годовой объем производства после внедрения.

Ц1 - фактическая себестоимость 1т проката (табл. 1.6), Ц1 = 973,36 грн.

Ц2 - себестоимость обрези (табл. 1.6), Ц2 = 195 грн.

К = 23400000грн, капитальные вложения в проект.

Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности, Ен = 0,15.

Э = (1,104 - 1,092)·4897149∙(973,36 - 195)·- 23400000·0,15 = 51540730 грн.

4.5 Расчет технико-экономических показателей

Всего по цеху штат 822 человека.

Производительность труда на одного рабочего:

по отчету

т/чел;

по проекту

т/чел;

Снижение себестоимости 1т проката происходит за счет снижения расходного коэффициента после внедрения

грн.

Значит, стоимость 1т проката после внедрения слитка новой конфигурации составит

,36 - 10,52 = 962,84 грн.

Себестоимость проката снизилась на 1,09%

Годовая себестоимость продукции составляет:

по отчету

грн.

по проекту

грн.

Стоимость основных фондов цеха до внедрения новой технологии составляет

ОФ1 = 66607010 грн.

Фондовооруженность работников определяем по отношению стоимости основных фондов к списочному составу рабочих

грн/грн;

грн/грн.

Определим стоимость основных фондов цеха после внедрения

ОФ2 = ОФ1 + К = 66607010 + 23400000 = 90007010 грн.

Определим фондоотдачу

до внедрения

грн/грн,

после внедрения

грн/грн.

Абсолютное увеличение фондоотдачи

,572 - 0,046 = 0,526 грн/грн.

Определяем коэффициент эффективности

Срок окупаемости капитальных вложений

года.

Анализ таблицы 7.1 показывает, что предположенные мероприятия, по внедрению кюмпельного поддона, на стане Блюминг-2 позволяет увеличить годовую производительность стана.

Годовой экономический эффект после модернизации составляет 51540730грн при сроке окупаемости 0,45 года и коэффициенте эффективности 2,2.

За счет увеличения выхода годного снизилась себестоимость единицы проката на 10,52 грн. Данные мероприятия экономически выгодны, что и подтверждают расчеты.

Таблица 4.1- Технико-экономические показатели работы цеха Блюминг-2

№ п/п	Наименование показателей	ед. изм.	Показатели		Отклонение
			до внедрения	после внедрения
1.	Годовое производство проката	т	4183475	4897149	713674
2.	Фонд оплаты труда	тыс/грн	11772133	11772133	-
3.	Производство проката на одного рабочего	т/чел	5089,3	5957,6	993,3
4.	Среднесписочный состав персонала	чел.	822	822	-
5.	Себестоимость единицы проката	грн/т	973,36	962,84	-10,52
6.	Фондовооруженность	грн/грн	81030	82235	1205
7.	Фондоотдача	грн/грн	0,046	0,572	0,526
8.	Стоимость дополнительных вложений на поддоны	грн.	66607010	90007010	23400000
9.	Себестоимость проката	грн.	4072027226	4962547610	+890520384
10.	Фактическое время работы цеха	час	6362	6362	-
11.	Часовая производительность	т/час	657	769,75	112
12.	Капиталовложения по проекту	грн.		23400000
13.	Срок окупаемости капиталовложений	год		0,45
14.	Коэффициент эффективности			2,2
15.	Годовой экономический эффект	грн.		51540730

5. ОХРАНА ТРУДА

Работа по охране труда на производстве ведется отделами техники безопасности или отдельными инженерами. Проблемы охраны труда имеют сложный комплексный характер, их решение возможно при использовании достижений различных наук. Проблемы охраны труда имеют сложный комплексный характер, их решение возможно при использовании достижений различных наук. В решении задач охраны труда выделяются следующие основные направления:

1) Законодательная охрана труда - представляет собой совокупность правовых норм, устанавливающих систему мероприятий, направленных на обеспечение безопасности и здоровых условий труда.

2) Инженерная охрана труда - комплексная научная дисциплина, разрабатывающая способы и средства создания благоприятных для организма человека условий труда, полной безопасности и безвредности.

) Медицинские основы охраны труда - разрабатываются с привлечением медицинских наук - гигиены труда, профессиональной патологии, промышленной токсикологии, производственной санитарии, физиология труда.

) Социально-психологические аспекты охраны труда - изучают трудовую деятельность человека и производительность труда в зависимости от социальных условий т.е. от социального и психологического климата в производственном коллективе.

5.1 Характеристика строительной площадки цеха

При проектировании промышленных предприятий учитываются технологические требования, транспортные, экономические, а также созданные благоприятных условий труда, охраны окружающей среды, санитарное обслуживание трудящихся.

Необходимо, чтобы площадка была хорошо освещенной, ровной, но с небольшим уклоном, обеспечивающим отток ливневых и сточных вод по отношению к жилому району. Между предприятием и жилыми районами предусматривается защитная зона. Согласно санитарной классификации предприятий и производств по СН-245-71 комбинат «Криворожсталь» относится к предприятиям I-го класса и требуемая ширина санитарной зоны составляет 1000 метров.

Санитарно-защитная зона и территория предприятия засажена лиственными породами деревьев и всевозможными кустарниками.

Цех «Блюминг-2» находится в северо-западной части комбината «Криворожсталь», пролеты цеха расположены с востока на запад. В осенний, зимний и весенний периоды преобладают восточные ветра, а летом - ярко выражено преобладание северных и северо-западных ветров.

Строительная площадка цеха удовлетворяет санитарным требованиям в отношении солнечного освещения, естественного проветривания и отвода сточных и поверхностных вод.

Главные входы и выходы на территорию цеха находятся со стороны основных подходов трудящихся.

Санитарно-защитная зона вокруг цеха озеленена. Она служит барьером защищающим от шума, ослабляет отрицательное влияние высокой температуры летом и освежает воздух.

При проектировании предприятий учтены бытовые и вспомогательные помещения.

Сюда входят:

· помещения для отдыха и приема пищи, непосредственно на производственных участках;

· столовая, здравпункт, туалеты, комнаты личной гигиены;

· гардеробная открытого типа для хранения рабочей одежды.

Предусмотрена установка душевых сеток, столовая и буфет. Число мест в столовой рассчитано исходя из одного посадочного места на четыре человека.

Для восполнения воды и соли при потовыделениях рабочих установлены автоматы с подсоленной газ-водой. Питьевые точки располагаются так, чтобы расстояние от рабочего места до точки не превышало 75 метров.

5.2 Основные вредности и опасности прокатного производства

При обслуживании технологического процесса прокатного стана 1300 рабочие подвергаются различным опасностям.

Температура прокатываемой заготовки 900-1200°С, что оказывает тепловое воздействие на вальцовщиков. Отпадающая окалина и шлак может травмировать рабочих.

Значительному образованию пыли и шума способствует вода, падающая для охлаждения валков. Вода растекаясь по поверхности раската, испаряется и переходит в пар, взрывается с большой силой открывает окалину, раздробляя ее до состояния мелко-дисперсных частиц, что приводит к запыленности и оказывает негативное воздействие на дыхательные органы человека.

К опасностям работы на стане относится интенсивная работа грузоподъемных кранов, особенно во время ремонтных работ и перевалок.

При обслуживании электрооборудования основной причиной электротравм является поврежденная изоляция, в следствии чего, под напряжением может оказаться корпуса электрооборудования.

Вероятность поражения электрическим током, усугубляется тем, что наличие электрического напряжения не может быть безопасно обнаружено при помощи чувств человека. Вероятность смертельного исхода при поражении электрическим током чем больше воздействие других производственных опасностей.

Неудовлетворительное освещение может служить причиной травматизма, отрицательно влияет на зрение работающих, понижает производительность труда.

К производственным вредностям относится механический шум, вызываемый работой большого количества оборудования, постоянными ударениями раската о ролики рольганга, валков клетей при захвате металла, клеймовочной машины.

С точки зрения безопасности труда более опасными агрегатами на стане являются прокатные клети и ножницы, грузоподъемные механизмы, которые могут травмировать человека путем захвата и наматывания, падение металлических предметов с высоты.

Все эти источники шума создают вынужденное колебание воздуха, сопровождаемое монотонным гулом, что оказывает негативное воздействие на органы слуха и в целом появляется усталость на организм человека.

Величины опасных и вредных факторов представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1- Величины опасных и вредных факторов

№ п/п	Рабочее место	Шум, дцб		Вибрация, Гц
		ПДК	факт	ПДК	факт	ПДК	факт
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Нагревальщик металла	75	77			140	700
2	Посадчик металла	80	84			140	700
3	Вальцовщик	80	87			140	1050
4	Оператор ПУ стана горячей прокатки	75	77			-	-
5	Слесарь ремонтник	80	85			140	350
6	Электросварщик	80	85			-	-
7	Резчик горячего металла	80	96			140	280
8	Уборщик горячего металла	80	91			140	280
9	Сортировщик сдатчик	80	88			140	280
10	Оператор ПУ	75	77			-	-
11	Слесарь ремонтник (дежурный)	80	85			140	350
12	Электромонтер	80	82			-	-
13	Машинист крана пролет стана	75	76	101	84	140	280
14	Машинист клещевого крана	80	86	101	96	140	350
15	Машинист крана СГП	75	76	101	92	-	-

Таблица 5.2-Запыленность воздуха на рабочих местах цеха «Блюминг-2»

№ п/п	Рабочее место	ПДК, мг/м3	Уровень запыленности воздуха, мг/м3
1	Нагревательные колодцы	4,0	2,4÷3,1
2	У рабочих клетей стана	4,0	2,2÷4,3
3	На постах управления	4,0	1,0÷2,0
4	СГП	4,0	2,0÷4,3

5.3 Мероприятия по устранению вредностей и опасностей

Для улучшений условий труда рабочих предусматривается ввод комплексной механизации и автоматизации технологического процесса. В местах работы с интенсивным тепловым воздействием устанавливают экраны отражающие или поглощающие тепло.

В цехе «Блюминг-2» все рабочие места оборудованы вентиляцией, которые в летнее время еще и охлаждают воздух.

Грузоподъемные механизмы предлагается снабдить звуковыми сигналами, хорошо слышимые в местах их работы.

Для обеспечения электробезопасности при замыкании на корпусе устанавливается защитное заземление. Все токоведущие части делаются недоступными посредством изоляции, ограждения, блокировок.

Для предупреждения возникновения шума применяются изолирующие прокладки и амортизаторы.

Кабины машинистов клещевых и пратцен кранов оборудованы кондиционерами, которые обеспечивают снижение температуры на клещевых кранах от 60-70 до 28°С.

Многие посты управления находятся вблизи потоков горячего металла, реконструированы: расширены, введено двойное остекление, стены и полы их термоизолированы. Рабочие места нагревальщика оборудованы металлической сеткой а, резчиков переносными вентиляторами, на крыльгатки которых подается вода, от воздействия теплового излучения.

Тепловое излучение превышает предельно допустимый коэффициент, это видно из таблицы 8.1.

Нагревальщик металла в 4 раза

Посадчик металла в 4 раза

Вальцовщик в 7 раз

Слесарь ремонтник, машинист монтажного крана, резчик горячего металла, уборщик горячего металла, сортировщик сдатчик в 2 раза

В цехе Блюминг-2 для внутреннего освещения используют естественное и искусственное освещение. Правильное освещение рабочих мест имеет большое значение для создания безопасных условий труда. При рациональном освещении глаз, не утомляясь длительное время сохраняет устойчивое зрение.

Рациональное освещение характеризуют следующие показатели:

· достаточный уровень освещенности на рабочих поверхностях и в проходах;

· целесообразное расположение светильников обеспечивают требуемое направление световых потоков;

· достаточная равномерность освещения.

Для обеспечения нормальной вентиляции цеха, определить необходимый воздухообмен.

Исходим из следующих данных:

В помещение горячего цеха избыточные тепловые выделения Qизб = 1,2 млн. ккал/ч. Температура наружного воздуха летом tнар. = 24°С. Высота от пола до центра вытяжных фрамуг H = 22 м.

Температура воздуха в рабочей зоне цеха по нормам не может превышать температуру наружного воздуха более чем на 3-5°С, поэтому температура в рабочей зоне должна быть не более

tр.з. = tнар. +З° = 24+3 = 27°С.

Температура воздуха, уходящего из помещения, определяется

tух. = tр.з. +k(H-2),

где k - коэффициент нарастания температуры по высоте помещения - температурный градиент (для горячих цехов равен 1-1,5). Принимаем k = 1;

- условная высота рабочей зоны в м.

Подставив в формулу цифровые значения получим

tух. = 27 + 1(22-2) = 47°С.

Находим необходимый вентиляционный воздухообмен по формуле:

(С = 0,24 - теплоемкость сухого воздуха в ккал/кГ·ч).

Вывод: Необходимый вентиляционный воздухообмен 220000 кГ/ч, который обеспечивает вынос тепла.

5.4 Средства индивидуальной защиты

Когда безопасность работ не может быть обеспечена конструкцией оборудования, применяют средства индивидуальной защиты, которые по действующему законодательству выдаются бесплатно.

Перечень видов спецодежды, спецобуви и средств индивидуальной защиты (СИЗ):

костюм суконный - срок носки 12 мес.

костюм х/б - 12 мес.

ботинки кожаные - 12 мес.

сапоги кожаные - 24 мес.

галоши - 12 мес.

каска пластмассовая - до износа

рукавицы х/б - 1 мес.

рукавицы суконные - 1 мес.

диэлектрические перчатки - проверка через 6 мес.

резиновые коврики - 6 мес.

защитные очки - до износа

Для защиты работника от избыточного тепловыделения выдается одежда из плотной трудно воспламеняющейся ткани и спецобувь с протекторной подошвой.

Для защиты глаз от воздействия лучистой энергии нагретого металла выдаются очки со светофильтром СС-4, СС-11, СС-14.

В сильно запыленных местах для защиты органов дыхания применяют респираторы и лепестки, выдают один раз в рабочую смену.

5.5 Пожарная профилактика

Основным строительным материалом стана 1300 здания станового пролета является железобетон, кирпич и металл. Стан 1300 относится к категории «Г».

Пожарная и взрывная опасность стана корректируется следующими факторами:

· наличие широко развитой сети кабельного хозяйства;

· наличие большого количества масел в маслоподвале, где находятся резервуары для хранения масел;

Наиболее вероятным очагом возникновения пожара на стане являются машинные залы, маслоподвалы, токоведущие кабели, газовые коммуникации, посты управления.

Для предотвращения пожаров на стане предусматриваются такие мероприятия:

· создание противопожарных преград в кабельных помещениях (несгораемые строительные конструкции с пределом огнестойкости 1,5часа), в схемах электроустановок применение средств максимальной тепловой защиты, принудительное охлаждение двигателей для предотвращения их воспламенения;

· основным пожаропрофилактическим мероприятием в маслохозяйстве является исключение испарения масла и применение любого источника открытого огня.

Для тушения пожаров имеется гидросистема, включающая 12 кранов для подсоединения пожарных рукавов, давление воды в системе - 6÷8 атмосфер. Расположена по линии проката.

Для защиты зданий цеха от прямых ударов молнии применяют молниеотводы - стержневые n=25×3штук, зона одиночного стержневого молниеотвода высотой h=150м представляет собой конус с образующей в виде круга радиусом r= 1,5h. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h=15м представляет собой круг радиусом r (радиус защиты).

Средства пожаротушения размещаются на пожарных щитах, установленных на видных и доступных местах, в количестве 5 штук. В таблице 5.3. представлен инвентарь и инструмент пожаротушения предусматриваемый проектом.

Таблица 5.3- Инвентарь и инструмент для пожаротушения

№ п/п	Наименование	Количество	Един. измерения
1	Огнетушитель ОХП-10	7	шт.
2	Огнетушитель ОУ-2, ОУ-5	4	шт.
3	Ведра пожарные	5	шт.
4	Лопаты пожарные	5	шт.
5	Пики отбивные	5	шт.
6	Противогазы	4	шт.
7	Топоры пожарные	4	шт.
8	Пожарные стволы	3	шт.
9	Багры	5	шт.
10	Ящики с песком	6	шт.

В цехе Блюминг-2 на участке нагревательных колодцев на всех четырех блоках имеется «Селекторная пожарная сигнализация», кроме того для пожарной сигнализацией служит и телефонная связь.

Схема 5.1- Расположение входов и выходов в цехе Блюминг-2 для эвакуации при пожаре

ВЫВОДЫ

Настоящий дипломный проект предусматривает усовершенствование технологии с целью повышения качества готовой продукции.

Проведя ряд расчетов видно, что экономия достиглась путем выбора рациональной формы и массы слитка (10,7т), и не использованию при нагреве слитков - природного газа.

Внедрение кюмпельного поддона позволило снизить донную обрезь слитков, что привело к увеличению выхода годного.

Снижение массы слитка позволило прокатывать слитки за меньшее число проходов (11 проходов).

При этом модернизированный стан увеличил годовую производительность на 21% при тех же затратах на энергоресурсы и прежнее время работы стана.

Годовой экономический эффект составляет 29 928 908 грн, из которых экономия на природном газе составляет 283 378 грн.

За счет увеличения выхода годного снизилась себестоимость единицы проката на 7,5 грн.

Данные мероприятия экономически выгодны, что и подтверждают выполненные расчеты.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Прокатка слитков и производство заготовок в цехе блюминг №2. Технологическая инструкция ТИ 228-П. 03,2-01-99. ОАО «Криворожсталь»

2. Гетманец В.В., Шевчук В.Я. Рациональные режимы работы блюминга М. Металлургия 1990

. Чекмарев А.П., Мутьев М.С., Нашковцев К.А. Калибровка прокатных валков М. Металлургия 1971

. Бобров В.В., Полищук В.Н., Гладуш В.Д. Оптимизация нестандартных процессов прокатки Киев Техника 1984

. Тарновский И.Я. и др. Прокатка на блюминге М. Металлургиздат 1963

. Гетманец В.В. и др. Справочник калибровщика Кривой Рог Минерал 1995

. Паршин В.А., Зудов Е.Г. Деформируемость и качество М. Металлургия 1982

. Отчет ДМетИ по НИР «Разработать новую форму слитка и рациональную технологию его прокатки на блюмингах» «Криворожстали». Днепропетровск 1990

. Королев А. А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов М. Металлургия 1985

10. Тайц Н.Ю., Розенгарт Ю.И. Методические нагревательные печи М. Металлургиздат 1964

11. Твердохлеб В.И. Методическое пособие к курсовому проекту по дисциплине «Теплотехника и нагревательные печи цехов ОМД». НМетАУ Кривой Рог 1994

. Казанцев Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования М. Металлургия 1975

. Аверин С.И., Гольдфарб Э.М., Кравцов А.Ф. и др. Расчет нагревательных печей Киев Техника 1969

. Медведев И. А. Организация, планирование и управление производством на металлургических предприятиях Киев Высшая школа 1984

. Глухов В.В., Метс А.Ф. Экономика прокатного производства Ленинград 1979

. Злобинский Б.М. Охрана труда в металлургии М. Металлургия 1975

. Виноградов Б.В. Безопасность труда и производственная санитария в машиностроении. Сборник расчетов Москва 1963

. Расчеты крановых механизмов и деталей подъемно-транспортных машин Машгиз 1969

. Брагинец Н.Г., Батманов А.И., Зельцер И.Г. Защита воздушного и водного бассейнов от выбросов металлургических заводов М. Металлургия 1980

. Методические указания по организации дипломного проектирования и оформлению дипломных проектов и работ для студентов всех специальностей и форм обучения Днепропетровск ГМетАУ 1999.

Усовершенствование технологии прокатки с целью повышения качества готовой продукции на стане 1300

Усовершенствование технологии прокатки с целью повышения качества готовой продукции на стане 1300

1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Краткая техническая характеристика блюминга 1300

Похожие работы на - Усовершенствование технологии прокатки с целью повышения качества готовой продукции на стане 1300