Прочностные расчеты оборудования стана 28000

 

 

1.3. ТОЛСТОЛИСТОВОЙ СТАН 2300 ДОНЕЦКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА им. В.И.ЛЕНИНА  

 

 

    Стан  построен в 1953 г. и расположен  в трех пролетах (рис. 1.3).  

 

Рис. 1.3 Схема основного  технологического оборудования стана 2300 Донецкого металлургического завода: 

 

I - склад слябов, II - печной  пролет, III - становый пролет, IV - участок  отделки, V - машинный зал; 1 - толкатели, 2 - загрузочный рольганг, 3 - нагревательные  печи, 4 - выталкиватели, 5 - стол выдачи  слябов, 6 - отводящий рольганг, 7 - подъемные столы, 8 - черновая трехвалковая клеть, 9 - манипуляторы, 10 - чистовая четырехвалковая клеть, 11 - мостовые краны, 12 - колпаковые печи, 13 - правильная машина, 14 - гильотинные ножницы, 15 - полупортальный кран, 16 - инспекторский стол № 2, 17 - рольганги, 18 - дисковые и кромкокрошительные ножницы, 19 - инспекторский стол и холодильник, 20 - весы, 21 - передатчик листов, 22 - правильные машины 

 

 

    Предназначен  для прокатки листов (5-20) x (1250-1850) £ 1000 мм. Исходные заготовки для прокатки листов - слябы спокойных сталей, разлитых на МНЛЗ, (120-200) x (700-1200) x (900-1550) мм, катаные из низколегированных и углеродистых сталей, размерами (140-200) x (600-900) x (1000-1500) мм массой 900-2350 кг. Сортамент прокатываемых листов приведен в табл. 1.3.1 

 

Таблица 1.3.1 Сортамент  прокатываемых листов 

 

Нл x Bл, мм	Стали	ГОСТ, ТУ
5 x (1250-1800), 6 x (1150-1800)	Углеродистые всех степеней раскисления обыкновенного качества	ГОСТ 380-71
(7-20) x (1100-1850)	ВСтТ	ГОСТ 14637-79
	18кп, 18пс, 18сп, 18Гпс	ГОСТ 23570-79
	Конструкционная для  моторостроения 16Д,	ГОСТ 23570-79
	низколегированные 10ХСНД, 15ХСНД	ГОСТ 6713-75
	ВСт3кп, ВСт3сп, ВСт2Гпс, ВСт3пс, 09Г2, корпусные категорий А, В, А-32, Д32	ГОСТ 5521-76
	09Г2, 09Г2Д, 14Г2, 14ХГС, 10Г2Б	ГОСТ 19282-73
	15К, 20К, 12К, 16К, 18К, 16ГС, 09Г2С, 10Г2С1	ГОСТ 5520-79
	12Г2Б	ТУ 14-1-1600-76
	Углеродистые конструкционные	ГОСТ 1050-74
	15Г, 20Г, 30Г, 40Г, 50Г, 10Г2, 35Г2	ГОСТ 4543-71
	Рессорно-пружинные углеродистые 65,70	ГОСТ 14959-79

 

 

Подготовка металла к прокатке  

 

 

    Перед  прокаткой заготовки поступают  на склад длиной 144 м и шириной  30 м, общей площадью 4320 м², полезной 1400 м², емкостью 9450 т. В пролете склада работают три 10-т мостовых магнитных крана. Слябы и слитки с поверхностными дефектами зачищают огневыми резаками производительностью по 15 т/ч.    

 Металл нагревают в трех  методических двухрядных трехзонных  рекуперативных печах с двухсторонним нагревом, торцевой загрузкой и боковой выдачей. Полезные размеры каждой печи: длина 25984 мм, ширина 3596 мм, высота на пережиме свода 1055 мм. Полезная площадь пода 93,4 м².    

 Топливом для печей № 1 и № 2 служит коксодоменная  смесь калорийностью 10,9-11,7 МДж/м³, для печи № 3 - природный газ калорийностью 34,3 МДж/м³.    

 На печах № 1 и № 2 установлено  по 12 горелок: по четыре в переднем  торце и по восемь боковых  в сварочной зоне; на печи №  3 - 12 горелок инжекционного типа высокого давления (по четыре в каждой зоне). В печи № 3 установлены четыре ряда глиссажных труб с межосевыми расстояниями 600, 1100 и 2300 мм.    

 Для подачи металла к печам  установлен загрузочный транспортер.  Длина транспортера у первой печи 21,4 м, у второй и третьей 16,2 м, ширина 2,1 м, шаг линеек 1700 мм, скорость цепи 135 мм/сек.  

 

 

    Слябы  загружаются в печь и перемещаются  с помощью двух однорядных  реечных толкателей с усилием толкания 1 МН, максимальным ходом 2,2 м и скоростью хода 0,1 м/с. 

   

 На печах установлена система  автоматического контроля выдачи  слябов. Промышленная телевизионная установка обеспечивает визуальный контроль за продвижением слябов в рядах при подогреве их и выдаче, за моментом падения слябов на рольганг и подачи к стану.    

 Нагретый металл  выдается при помощи канатных  водоохлаждаемых выталкивателей с усилием толкания 29,4 кН, максимальным ходом 5,7 м, скоростью хода 0,49 м/с и опрокидывающих столов качающегося типа с максимальным углом поворота 33°, скоростью опрокидывания 10 °/с. Производительность печи 28,4 т/ч. Режим нагрева металла приведен в табл. 1.3.2.

Таблица 1.3.2.Режим нагрева  металла 

 

Группа	Стали	tнагр, °C	tвыд, мин	t, °C, в зоне:		tminнагр, ч-мин, при Hсл, мм
				Томильной	сварочной	£ 120	125-135	140-150	155-180	185-200	200-205
I	Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст0, Ст3С, Ст4С, 15к, 20к, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 16Д	1200-1250	10/Н.р.	1260-1280	1300-1340	1-30	1-45	2-00	2-15	2-30	3-00
II	50, 55, 60, 65, 70, 30Г	1200-1220	10/60	1260-1280	1300-1340	1-45	2-00	2-15	2-45	3-00	3-30
III	50Г,60Г, 65Г,70Г, 14Г,18Гпс, 14Г2,14Г2С, 09Г2, 09Г2С	1180-1200	10/40	1260-1280	1300-1340	2-00	2-15	2-30	3-00	3-15	3-45

 

    Примечания: 1. Во избежание чрезмерного окалинообразования  слябы из низколегированных сталей  следует нагревать равномерно, не  допуская превышения указанного в таблице времени более чем на: 15-20 мин - для слябов толщиной < 130 мм; 20-30 мин - для слябов толщиной 140-180 мм; 30-40 мин - для слябов толщиной > 180 мм. 2. t_выд - выдержка при минимальной (числитель) и максимальной (знаменатель) температурах выдержки.

 

 

Оборудование и технология прокатки 

 

 

    Стан  состоит из двух последовательно  расположенных клетей: черновой  трио Лаута и чистовой четырехвалковой. Характеристика стана приведена в табл. 1.3.3. 

 

Таблица 1.3.3.Характеристика оборудования стана  

 

Клеть

Нажимное  устройство:

Рабочие клети:

Nэл.дв, кВт

nэл.дв, об/мин

Шестеренные  клети:

nв, мм/с

Nдв, кВт

Dвmax, мм

Уравновеши Вающее  устройство

Dв, мм

nв, об/мин

материал валка

валки

Меж осевое расстоя ние, мм

Черновая  Трио  Лаута

60

46

330

Электро механические

780; 570;  780

75

Сталь 55, чугун и сталь 55

1840

370

Шев рон ные

-

Чистовая четырех валковая

12

75

300

Гидрав лические

1100; 750

0-10-65-120

Опорные - сталь, рабочие - чугун с отбеленным слоем

3680

0-10-65-120

То же

800

 

    Примечания: 1. Станины клетей - закрытого типа, стальное литье. 2. Нажимные устройства - механические с приводом от электродвигателей МП-62. 3. Привод валков рабочих клетей от электродвигателей АТ-19, Б10-16, ПБК-285/120 4. Подшипники рабочих валков - скольжения текстолитовые. 5. Соединения с шестеренной клетью - универсальный шпиндель, между валками - трефовые муфты.     

 Первые два пропуска  в клети трио Лаута осуществляют  вдоль для снятия выпуклости  по толщине сляба, после чего  прокатку ведут на угол и  поперек до получения нужной ширины и заданной толщины при поперечной прокатке, а при продольной после разбивки ширины ведут прокатку раската по длине до необходимой толщины. Окончательно до заданной толщины лист прокатывают в чистовой клети. Обжатия между черновой и чистовой клетями распределяют так, чтобы суммарное время прокатки было примерно одинаковым.    

 Величина припуска  на обрезку кромок устанавливается  от 85 до 150 мм в зависимости от ширины листа и составляет 7,7 %.    

 Режим обжатий при  прокатке слябов в трех- и четырехвалковой  клетях приведен в табл. 1.3.4.

  

 

Таблица 1.3.4.Режим обжатий  при прокатке слябов  

 

Пропуск	Клеть трехвалковая:			Клеть четырехвалковая:
	H, мм	DH, мм	e, %	Н, мм	DH, мм	e, %
0	250	-	-	85	-	-
1	240	10	4,0	72	13	15,3
2	225	15	6,3	61	11	15,3
3	202	23	10,2	51	10	16,5
4	179	23	11,3	41	10	19,7
5	158	21	11,7	32	9	22,1
6	138	20	12,6	24	8	24,8
7	119	19	13,8	17	7	29,0
8	102	17	14,3	12	5	29,3
9	87	15	14,7	8	4	33,3
10	75	12	13,8	6	2	25,0
11	63	12	16,0	5	1	16,7
12	52	11	17,5	-	-	-
13	43	9	17,2	-	-	-
14	36	7	16,2	-	-	-
15	29	7	19,3	-	-	-
16	24	5	17,2	-	-	-
17	19	5	20,8	-	-	-

 

    

 Температурный режим  прокатки приведен в табл. 1.3.5.  

 

Таблица 1.3.5.Температурный  режим прокатки 

 

Стали	Клеть трехвалковая:		Клеть четырехвалковая:
	tн.пр, °С	tminк.пр, °С	tн.пр, °С	tminк.пр, °С
Углеродистые спокойные	1150-1200	1100	1080	750-950
Кипящие	1150-1200	1100	1080	750-850
Марганцовистые	1160-1180	1100	1080	850-920

    

 С передней и  задней стороны трехвалковая  клеть оборудована подъемно-качающимися  столами. Конструкция стола литая,  длина стола 7980 мм, ширина 4585 мм, угол подъема 4°50', время подъема 1,6-1,8 с. Привод качания осуществляется от 100-кВт электродвигателя МТ 72-10 (575 об/мин).     

 Подъемно-качающиеся  столы оборудованы рольгангами;  ролики переднего стола ребристые,  заднего - цилиндрические. Между  третьим и четвертым роликами на трехвалковой клети для раскантовки сляба или раската при задаче в клеть установлены гидравлические манипуляторы.   

 С передней и  задней сторон четырехвалковой  клети установлены самоцентрирующие пневматические манипуляторы. Длина линеек 6000 мм, усилие прижатия 15 кН.    

 

 

       Характеристика  рабочих рольгангов клетей приведена  в табл. 1.3.6. 

 

Таблица 1.3.6.Характеристика рабочих рольгангов  

 

Рольганги	Общая длина, м	Число роликов	Диаметр ролика, мм	Длина бочки, мм	Шаг роликов, мм	Скорость роль ганга, м/с	Электродвигатель:
							Тип	N, кВт	n, об/мин
Отводящий  от печи	17,5	36	320	1800	500	1,37	Электро Двигатель  МТ-52-8	30	730
Второй отводящий от печи	19,5	40	320	1800	500	1,37	Электро Двигатель  МТ-72-10	30	730
Столы  Трехвалковой  клети	7,98	15	450	2200	425-560	2,00	"	100	575
Транспортный  Между  клетями	6,5	14	380	2300	500	2,10	Электро Двигатель  МТ-52-8	30	730
Рабочий  перед четырехвалковой клетью	12,0	13	350	2300	1000	1,37	Индиви дуальные АР7Ц12	2,36	100
Рабочий за четырехвалковой клетью	8,0	9	350	2300	1000	1,37	То же	2,36	100
Раскатной за четырехвалковой клетью	4,0	5	350	2300	1000	1,37	„	2,36	100
Транспортный к инспекторскому столу № 1 (четырех Секционный)	35,0	36	350	2300	100	1,37	Индиви дуальный  АЗРФ 44/16	1,5	75
Перед РПМ-2	23,0	24	350	2300	1000	1,72	Индиви дуальный  АЗРФ 44/16	1,5	75
За РПМ-2	58,0	57	350	2300	1000	1,69	"	1,5	75
У цепного шлеппера первого инспекторского стола	18,0	18	350	2300	1000	1,37	МТ-22-6	7,5	950
Транспортный за первым инспекторским столом (трехсекционный)	45,0	45	350	2300	1000	1,72	Индивидуальный АЗРФ 44/16	1,5	75
Перед дисковыми ножницами	19,0	20	350	2300	1000	1,37	Тоже	1,5	75
Между дисковыми и гильотинными ножницами	31,0	22	350	2300	1000	1,37	"	1,5	75
За гильотинными ножницами (двухсекционный)	17,0	18	350	2300	1000	1,37	"	1,5	75