Прочностные расчеты оборудования стана 28000

 

    У  четырехвалковой клети с передней  и задней сторон установлены  самоцентрирующие манипуляторы с усилием толкания 15 кН. Длина линеек 6000 мм, привод электропневматический, осуществляется от двигателя типа ЭС-51-11. Там же установлено по одному кассетному ролику диаметром 320 мм и по два станинных ролика диаметром 480 мм. Привод осуществляется от 45-кВт электродвигателя МТ 62-10 (580 об/мин). 

   

 Валки трехвалковой клети  меняют при помощи выкатной  тележки с тяговым усилием  50 кН. Скорость передвижения тележки 17,85 мм/с. Время, затрачиваемое на смену одного среднего валка, 2 ч, всех трех валков 8 ч. Верхний и нижний валки меняют один раз, средний - два раза в неделю.   Опорные валки четырехвалковой клети меняют при помощи перевалочной тележки. Ход тележки 5050 мм. Время, затрачиваемое на смену рабочих валков, 30 мин, опорных - 2 ч. Рабочие валки меняют через три смены, опорные - через две недели.    

 Профилировка валков  трехвалковой клети: крайних - вогнутая с уменьшением диаметра в средней части на 0,2-0,3 мм, среднего - выпуклая. Профилировка валков четырехвалковой клети: рабочих - по краям бочки параболическая вогнутость от 0,50 до 0,65 мм, середина цилиндрическая; опорных - выпуклость £ 0,35 мм. Пролет стана оборудован тремя мостовыми кранами грузоподъемностью 100/20, 15/3 и 30/5 т. 

 

Оборудование и технология отделки готового проката 

 

 

    Все  листы, прокатанные в четырехвалковой  клети, правят в горячем состоянии на 16-валковой РПМ-1, приводимой от электродвигателя через редуктор и шестеренную клеть. Расстояние от чистовой клети до РПМ-1 38,4 м. Рабочих валков девять, диаметр 190 мм; опорных семь, диаметр 220 мм. Шаг рабочих роликов 230 мм. Скорость правки 0,51 м/с. Максимальная ширина выправляемого раската 2200 мм.    

 Листы, не выправляемые  на РПМ-1, правят в потоке на 14-валковой правильной машине РПМ-2. Скорость правки 0,557 м/с, максимальный размер выправляемого сечения 20 x 2200 мм, минимальный 5 х 1250 мм.

Листы, полностью не выправленные в потоке, передаются со второго  инспекторского стола на 11-валковую РПМ-3 для правки в холодном состоянии. Скорость правки 0,18 м/с. Максимальный размер выправляемого сечения 20 х 200 мм, минимальный 4 х 1250 мм.     

 Холодильник №  1: длина 19,9 м, ширина 18 м, цепных  дорожек 10, расстояние между ними 2 с, скорость перемещения цепей 0,41 м/с. Привод цепных дорожек осуществляется от электродвигателя.   

 Холодильник №  2: длина 12,9 м, ширина 18,8 м, цепных  дорожек 10, расстояние между ними 2 м, скорость перемещения цепей 0,44 м/с. Привод цепных дорожек осуществляется от электродвигателя.       

 Оборудование первого  инспекторского стола: длина цепного  шлеппера 19,74 м, ширина 12,9 м, число  цепных дорожек 10, расстояние  между ними 2,0 м, скорость перемещения 0,4 м/с. Привод цепных дорожек осуществляется от 7,5-кВт электродвигателя МТ 22-6 (950 об/мин).       

 Кантователь листов  на инспекторском столе: время  кантовки одного листа 15,8 с,  число пар рычагов кантователя  9, расстояние между ними 2 м, длина  рычага 1,87 м, привод осуществляется  от 22-кВт электродвигателя МТ 51-8 (730 об/мин).     

 Участок резки стана  оборудован дисковыми ножницами,  кромкокрошителями и гильотинными (лобовыми) поперечной резки.       

 Дисковые ножницы: толщина  обрезаемых листов 5-20 мм, ширина 0,9-2,3 м. Диаметр дисковых ножей 920/1000 мм, материал ножей - сталь 55ХНВ. Скорость резания 0,39 м/с. Скорость передвижения подвижной станины 13 мм/с. Число оборотов дисков в минуту 7,2. Толщина диска 80 мм. Привод осуществляется от 166-кВт электродвигателя (600 об/мин).    

 Кромкокрошительные ножницы маятникового типа, ширина разрезаемой кромки 100- 150 мм, толщина 5-20 мм, наибольшая длина кусков кромки 1,0 м, число резов в минуту 24. Материал ножей - сталь 55ХНВ, привод от 166-кВт электродвигателя (600 об/мин).       

 Гильотинные лобовые ножницы поперечной резки: наибольшая толщина разрезаемых листов 30 мм, наибольшая ширине 2,2 м, длина верхнего ножа 2,58 м, нижнего 2685 мм. Угол наклона верхнего ножа 3°10 ', ход ножа 300 мм, 16 резов в минуту.    

 В верхней станине гильотинных  ножниц вмонтирован автоматический  пневматический клеймитель листов. Набор цифр проводится вручную.       

 Манипулятор у гильотинных  ножниц рычажный, с тремя штангами, максимальный ход 600 мм, максимальное усилие толкания 12 кН.    

 Скорость движения 0,1 м/с. Привод  осуществляется от 1,5-кВт электродвигателя АЗРФ 44/16 (375 об/мин).       

 Качающийся стол у гильотинных  ножниц: длина стола 3795 мм, расстояние  между внутренними цепями 0,4 м,  расстояние между крайними цепями 1,6 м, шаг роликов 160 мм, диаметр роликов 75 мм. Скорость передвижения, м/с: цепи 0,9, листа 1,8.       

 Характеристика второго инспекторского  стола: рольганг перед шлепперами  состоит из двух секций, общее число роликов 16, общая длина рольганга 15 м, диаметр роликов 0,35 м, длина бочки 2,3 м, шаг роликов 1,0 м, скорость рольганга 1,37 м/с привод роликов индивидуальный от 1,5-кВт электродвигателя АЗРФ 44/16 (75 об/мин). 

 

 

    Длина  шлепперов инспекторского стола  15,8 м, ширина 15,4 мм. Восемь цепных дорожек разделены на две секции по четыре в каждой с отдельным приводом. Расстояние между дорожками 2 м.       

 В случае получения  неудовлетворительных результатов  механических испытаний листы подвергаются низкотемпературному отжигу в двух колпаковых печах. Размеры печей: длина одной 9,37 м, другой 10,14 м, ширина 2 м, высота 1,4 м.   

   

 Склад готовой продукции  закрытого типа с полезной  площадью 400 м² и емкостью 11,5 т оборудован семью мостовыми кранами: четырьмя 15-т, двумя 10-т и одним 50/10-т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Толстолистовой стан 2800 Алчевского  металлургического комбината.

   Основным направлением  развития современных толстолистовых  станов является значительное повышение производительности стана. Главными технологическими факторами, влияющими на производительность этих станов, является увеличение массы сляба и повышение скорости прокатки . Так ,у станов второго поколения масса сляба достигает 25т ,скорости прокатки в последней клети стана повышается до 6 м/с.

    Прокатка в этой группе  обычно ведётся с ускорением , позволяющими увеличить производительность стана , получить стабильные механические свойства по длине полосы. На станах этого типа обычно устанавливают два типа моталок: ближнюю – для смотки тонких полос (толщиной 1.2-0.4 мм) и дальнюю – для смотки толстых полос.

    Рассматриваемая в данном  курсовом проекте клеть является  одной из клетей стана 2800 горячей  прокатки и устанавливается в  черновой группе клетей стана 2800 горячей прокатки и устанавливается в черновой группе клетей и является неотъемлемой частью стана.

     Толстолистовой стан 2800 введен в эксплуатацию в  1955 г. И предназначен для прокатки  толстых листов толщиной от 8 до 50 мм  и длиной до 20 м по годному  с обрезной кромкой .Состоит   из двух реверсивных рабочих  клетей , установленных последовательно : черновой клети кварто 1000/1570х2800 мм с приводом рабочих валков от электродвигателя мощностью по 6500 кВт через шестеренную клеть и чистовой универсальной  клети кварто 100/1600х2800 с приводом от электродвигателя мощностью 6250 кВт через шестерённую клеть с межосевым расстоянием 1000 мм.

Оборудование стана ,включая и  термическое отделение , расположено  в трех параллельных пролетах длиной по 435 м и шириной по 27 м .

 

 

Рисунок 2.1 Схема основного технологического оборудования стана 2800.

 

 

 

I-пролет нагревательных печей , II- становый пролет.III- машинный зал,IV- пролет листоотделки;1- мостовые краны. 2- толкатели,3- нагревательные печи, 4- транс

портный рольган,5- рольганг перед черновой клетью,6- черновая клеть с вертикальными валками ,7- манипулятор с кантователем.,8- черновая двухвалковая клеть,9- рольганг между клетями,10- чистовая клеть с вертикальными валками,11- чистовая четырехвалковая клеть,12- рольганг за чистовой клетью,13- правильная машина ,14- передаточная тележка,15- шлепер-холодильник,16- рольганг, 17-кантователь листов ,18- разметочная машина , 19- манипулятор,20 – гильотинные ножницы,22-карманы ,23 –весы.

 

    Исходной заготовкой  для производства листов согласно техническому заданию служат литые слябы, полученные на машине непрерывного литья заготовок . Размеры исходной заготовки приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 – Размеры исходной заготовки

Параметры         Норма

Толщина, мм     200-300

Ширина ,мм      1500-1800

Длина , мм         1600-2300

Масса , т               до 7,5

  Сортамент стана  по марки стали и размерам  листов , в соответствии со спецификой ,приведен в таблице  2.2

Таблица 2.2 – Сортамент  стана 2800

Нл x Вл, мм	Марки стали	ГОСТ, ТУ
(8-50) x (1500-2500)	Сталь углеродистая обыкновенного качества всех степеней раскисления, Ст0 - 5, Ст3Гпс, Ст5Гпс, ВСтТ	ГОСТ 380-71, ГОСТ 5521-76, ГОСТ 14637-79
	18кп, 18пс, 18сп, 18Гпс, 18Гсп, 16Д, 15ХСНД, 10ХСНД	ГОСТ 23570-79
	12К, 15К, 16К, 18К, 20К, 16ГС, 09Г2С, 10Г2С1, 17ГС, 17Г1С, 12ХМ, 10Х2М, 12Х1МФ	ГОСТ 6713-75, ГОСТ 5521-76, ГОСТ 5520-79
	Сталь углеродистая, низколегированная и легированная конструкционная	ГОСТ 19282-73, ГОСТ 1050-74, ГОСТ 4041-71, ГОСТ 4543-71
	25ХГСА, 30ХГСА, 12Х2НВФА, 12Х2НВФМА, 23Х2НВФА	ГОСТ 11268-76
(12-50) x (1200-1700)	Сталь высоколегированная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная 10Х2М1ФБ, 08Х16НКМ3	ГОСТ 5632-72,  ТУ 14-1-1929-76
(8,5-15,2) x (1560-2250)	Сталь низколегированная 14ХГС, 17Г1С-У	ТУ 14-1-1950-77
(8-24) x (1300-1700)	Сталь двухслойная коррозионностойкая: основной слой - Ст3сп, 10, 20К, 16ГС, 09Г2С, 10ХСНД; плакирующий - 08Х13, 08Х17Т, 15Х25Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н16М3Т	ГОСТ 10885-75, ГОСТ 5632-72
	Никель НП-2, монель НМЖМу 28-2,5-1,5	ТУ 14-1-1034-74

 

 

Рабочая клеть 1000/1570/2800 является черновой клетью толстолистового стана 2800 для горячей прокатки . Сортамент : листы толщиной 6….50 мм ,шириной 1500…2600 и длиной до 24 м.Черновая клеть с вертикальными валками используется в качестве окалиноломателя,а также для постоянного или переменного по длине сляба обжатия боковых кромок сляба или раската и для улучшения их формы(профилирование).При прокатке с профилированием начальное обжатие 5-10 мм. Окалина удаляется гидросбивом, Скорость захвата металла в черновых клетях 10-15 м/с.В зависимости от толщины и назначения листы прокатываются в продольном или поперечном направлениях .

Станины клети –закрытого типа жёсткой конструкции .Нажимные винты приводятся от двух электродвигателей постоянного тока вертикального типа .

Станины клети – закрытого типа жёсткой конструкции. Нажимные винты приводятся от двух электродвигателей постоянного тока вертикального типа.

Для визуального наблюдения за раствором  горизонтальных валков предусмотрены стрелочные индикаторы циферблатного типа.

Опорные валки установлены на подшипниках  жидкостного трения ПЖТ 1180-8080-II, рабочие валки установлены на роликовых четырёхрядных подшипниках качения 15087 (D=777 мм, d=630 мм, B=280 мм).

Нажимные механизмы приводятся от двух электродвигателей постоянного тока мощностью 400 кВт. Верхние рабочий и опорный валки уравновешиваются восемью гидравлическими плунжерами, расположенными в подушках валков.

Смена рабочих валков с подушками  осуществляется при помощи муфты с противогрузом, подвешенной тросами к крюку мостового крана. В качестве противогруза применяют запасной рабочий валок с подушками. Смена валков производится при помощи тележки с направляющими брусьями.

Аналогом рассматриваемого стана  является толстолистовой стан 2800 УЗТМ с диаметром валков 1000 и 1600мм. Этот стан предназначен для горячей прокатки полос толщиной 4…50 мм и шириной 1000…1600 мм в рулонах массой до 8 тонн.

Стан состоит из двух рабочих  клетей: дуо и кварто, трёх окалиноломателей и отделочного оборудования. Общая мощность электродвигателей 15000 кВт. Общая масса механического оборудования 18000 тонн [1,2,4].

 

Таблица 2.3 – Техническая  характеристика ТЛС 2800

 

№ п/п	Наименование	Единицы измерения	Норма
1	Наибольшее усилие прокатки	КН	30000
2	Наибольший момент прокатки	КНм	2500
3	Скорость прокатки	м/с	0,5…3,0
4	Диаметр бочки рабочих  валков:
4.1	- новых	Мм	1000
4.2	- переточенных	Мм	940
5	Длина бочки рабочих  валков	Мм	2800
6	Диаметр бочки опорных  валков:
6.1	- новых	Мм	1570
6.2	- переточенных	Мм	1470
7	Длина бочки опорных  валков	Мм	2800
8	Раствор валков	Мм	500
9	Наибольший ход нажимного  винта	Мм	610
10	Диаметр и шаг нажимного  винта	Мм	S600х48
11	Скорость перемещения  нажимного винта	Мм/с	49
12	Передаточное число  от электродвигателя к нажимному винту, u		16,333
13	Синхронизация нажимных устройств		Электрическая
14	Уравновешивание валков:		Гидравлическое
14.1	гидроцилиндр уравновешивания  верхнего опорного валка	Шт.	1
14.1.1	- диаметр плунжера	Мм	500
14.1.2	- ход плунжера	Мм	775
14.1.3	- давление рабочее	МПа (кгс/см2)	8,5 (85)