124481 (Технологические линии и комплексы прокатного цеха), страница 2

h_заг – исходная толщина слитка, h_заг = 0,37 м,

b_заг - исходная ширина слитка, b_заг = 0,37 м.

Отсюда из формулы (3.1):

3.2 Определение массы заготовки с учётом выхода годного

Масса заготовки с учётом выхода годного рассчитывается по массе готового проката, получающегося из одной заготовки, с учётом так называемого коэффициента выхода годного [4, с. 24]:

(3.2)

где m_заг – масса исходной заготовки, m_заг = 10,68 т,

К_г – коэффициент выхода годного, К_г = 0,97.

Отсюда из формулы (3.2.1):

4. ВЫБОР ТИПА АГРЕГАТОВ И ИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ С УЧЁТОМ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Производительность прокатного стана определяется количеством металла, прокатанного на стане в единицу времени (час, смену, сутки, месяц, год). Обычно производительность исчисляют по массе годного металла, полученного после отделки. Основным показателем использования прокатного стана является производительность его в фактический час работы. Вычислим часовую производительность стана [3, с. 130]:

(4.1)

где П_г – годовая производительность стана П_г = 2 млн. т,

Т_р – число рабочих часов в году, Т_р = 6000 часов,

К_г – коэффициент выхода годного, К_г = 0,97.

Откуда из формулы (4.1):

4.1 Определение времени цикла, пауз и машинного времени прокатки заготовки

Темп прокатки – это время между одинаковыми моментами обработки предыдущей и последующей заготовки.

Все станы можно подразделить на две группы:

1. Станы, прокатывающие последовательно одну полосу за другой;

2. Станы, на которых прокатывается одновременно несколько полос.

К первой группе станов относятся одноклетьевые реверсивные и нереверсивные, листовые с трёхвалковыми рабочими клетями «трио» Лаута, листовые с рабочей клетью «кварто».

Во втором случаи прокатку полос ведут с перекрытием по времени, т.е. прокатка последующей полосы начинается до окончания прокатки предыдущей. Ко второй группе относятся линейные станы с рабочими клетями «трио», станы с последовательным расположением клетей, полунепрерывные и непрерывные [4, с. 23].

Определим время цикла прокатки заготовки [3, с. 131]:

(4.2)

где 3600 – количество секунд в одном часе,

- масса заготовки с учётом годного = 11 т,

П_ч – часовая производительность стана П_ч = 323 т/ч.

Отсюда из формулы (4.2):

Определим машинное время прокатки [3, с. 25]:

(4.3)

где – вес заготовки с учётом годного,

, (4.4)

где - масса заготовки с учётом годного = 11 т,

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²,

Исходя из формулы (4.4):

h_заг – исходная толщина слитка, h_заг = 0,37 м,

b_заг - исходная ширина слитка, b_заг = 0,37 м,

v_бл – скорость прокатки в последней клети, v_бл = 7 м/с [1, c. 25],

ρ_ст – плотность стали, ρ_ст = 7,8 т/м³.

Значит из формулы (4.3):

Определим время пауз [3, с. 131]

(4.5)

где t_ц – время цикла прокатки заготовки, t_ц = 123 с,

t_м – машинное время прокатки, t_м = 14,45 с.

Из формулы (4.5) получим:

В нашем случае одновременно производят прокатку нескольких заготовок, т.е. прокатку ведут с перекрытием.

5. ВЫБОР ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЁТОМ ИХ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

Прокатный стан в узком смысле – это совокупность машин и механизмов, обеспечивающих пластическую деформацию в валках (собственно прокатка). Весь комплекс этого оборудования во взаимосвязи образует рабочую линию прокатного стана, и его относят к группе основного оборудования прокатных цехов.

Рассматривая прокатный стан в широком смысле, в него включают основное оборудование (оборудование рабочих линий) и дополнительно машины и агрегаты, с использованием которых выполняют различные технологические операции по перемещению, транспортированию и обработке заготовок и прокатанных полос. Весь комплекс дополнительных машин и агрегатов относят к группе вспомогательного оборудования прокатных цехов.

5.1 Выбор основного оборудования

Так как заготовки 110 110 мм и 250 250 мм, то и расчёт проведём для двух заготовок.

5.1.1 Определение параметров для заготовки 110 110 мм

Определение обжатия по каждой клети [1, с. 27]:

(5.1)

где R_i – радиус i – го валка i – ой клети, R₁ = 0,45 м (таблица 5.4),

μ – угол обхвата металла валком, μ = 0,325 рад.

Отсюда из формулы (5.1) получим:

Таблица 5.1 Режимы обжатия заготовки 110 110 мм

Процесс прокатки – обжатие металла вращающимися валками – возможен только благодаря контактным силам трения. Составим пропорцию, по которой можно рассчитать среднее давление металла на валках:

, (5.2)

(5.3)

где P_срi – среднее давление металла;

K_i – константа уравнения пластичности металла, [1, с. 31]:

, (5.4)

где σ_i – предел текучести [2, с. 12],

- коэффициент, который характеризует поведение металла при прокатке (учитывает тип профиля).

По формуле (5.4) получаем:

.

Остальные значения для 14 клетей сведём таблицу 5.2.

Таблица 5.2 Значения K_i и σ_i для заготовки 110 110 мм.

Определим коэффициент, который характеризует поведение металла при прокатке (учитывает тип профиля):

, (5.5)

где l_i – длина очага деформации металла при прокатке;

a, b – коэффициенты, характеризующие тип профиля: a = 0,5, b = 1 [2, с. 50];

h_срi – ширина заготовки после деформации [1, с. 31]:

, (5.6)

где h_i – обжатие по каждой клети (таблица 5.3), м.

Таблица 5.3 Значения обжатий h_пред, h_пос, h_ср для заготовки 110 110 мм

Определим длину очага деформации металла при прокатке [1, с. 27]:

(5.7)

где - расчётное обжатие по каждой клети, = 0,0475 м,

R_i – радиус i – го валка i – ой клети, R₁ = 0,45 м.