Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 6. Прокатный стан кварто-1700: 1 – бумагомоталка; 2 – разматыватель; 3 – правильная машина; 4 – натяжные барабаны; 5 – клеть кварто-1700; 6 – гильотинные ножницы; 7 – съемная моталка; 8 - бумагоразматыватель

Прокатка горячекатанных термообработанных травленых полос производится на реверсивном стане кварто-1700 (рисунок 6.).

Подкатом для стана кварто‑1700 являются полосы смотанные в рулоны.

Размеры рулонов:

внутренний диаметр – 750 мм;

наружный диаметр – 900…1800 мм;

масса рулонов – до 15 тонн;

толщина подката – 3,0…6,0 мм;

толщина полос после прокатки – 0,5…3,2 мм.

Подкат и холоднокатаный металл после прокатки должен удовлетворять требованиям ГОСТ 5632, 5582, 7350, 19904, 19903 и действующих технических условий.

Стан работает следующим образом.

Рулоны, сваренные встык, прошедшие закалку и травление, подаются к стану, и устанавливаются на разматывателе 2. Передний конец установленного на консольном разматывателе рулона через правильную машину 3 с тянущими роликами подается в стан, а затем в натяжной барабан, размещенный на поворотном устройстве.

После установки необходимого обжатия и натяжения полоса прокатывается до выхода заднего конца полосы из правильной машины. Заднее натяжение в первом проходе складывается из усилия, создаваемого правильной машиной, и регулируемого натяжения, создаваемого разматывателем.

Вышедший из правильной машины задний конец полосы заправляется в натяжной барабан, на который в следующем проходе полоса наматывается с натяжением до 450 кН. В зависимости от исходной и заданной конечной толщины полосы прокатка осуществляется за 3…15 проходов с обжатиями 20% и менее. По завершении прокатки натяжной барабан с прокатанным рулоном с помощью поворотного устройства разворачивается на 180° для перемотки полосы на съемную моталку 7 и для приема на свободный барабан переднего конца новой полосы. Продолжительность паузы при этом составляет около 60 с.

Масса горячекатаных рулонов подката, передаваемых в цеха холодной прокатки, достигает 6 т (за рубежом до 20 т и более).

На всех переделах, связанных с перематыванием полосы, для предохранения ее поверхности от повреждения между витками рулона прокладывают специальную защитную бумагу.

В процессе холодной прокатки происходит упрочнение, наиболее интенсивное в начале деформации (до 20%). Относительное удлинение уменьшается непропорционально упрочнению. Ударная вязкость после холодной прокатки стали снижается на 70…80%. Модуль упругости в продольном направлении уменьшается, а в поперечном – увеличивается. Холодную прокатку листов, полос и лент необходимо осуществлять при минимально возможном числе проходов.

Листы из нержавеющей стали можно править на роликовых правильных машинах. Однако самым эффективным способом правки является дрессировка. Дрессировку полос осуществляют на одно- или двухклетевых станах с двух- и четырехвалковыми клетями.

Термическая обработка и травление горячекатаных полос

Термическая обработка и травление горячекатаных полос производится на непрерывном закалочно-травильном агрегате (НЗТА).

НЗТА (рисунок 7.) предназначен для термообработки и травления горячекатаных и холоднокатаных полос.

Непрерывность процессов закалки и травления горячекатаных полос из нержавеющей стали обеспечивается наличием в агрегате сварочной машины и петлевых устройств.

Агрегат работает следующим образом. Рулоны подаются к головной части агрегата. С помощью двухголовчатого разматывателя с прижимным роликом 1 полосу заправляют в правильно-тянущую листоправильную машину 2. После правки передний конец полосы обрезают гильотинными ножницами 3 и приваривают к заднему концу предыдущей полосы. Для сварки полос плавящимся электродом в атмосфере аргона на агрегате установлена полуавтоматическая сварочная машина 4. Грат удаляют резцовым гратоснимателем. Для накопления полосы на время остановки для сварки за сварочной машиной имеется петлевое устройство 5. Им может быть принято 134 м полосы. Петлевое устройство имеет четыре организованные петли; управление приводами петлевого устройства автоматическое.

Из петлевого устройства полоса поступает в трехсекционную горизонтальную, отапливаемую природным газом протяжную печь 6, где нагревается до 1050°С. Скорость движения полосы составляет: 8…11 м/мин.

Охлаждение полосы, вышедшей из протяжной печи, комбинированное. Двусторонняя обработка полосы воздухом, а затем водой давлением 5 атм в установке охлаждения 7 обеспечивает снижение ее температуры до 40…80°С. По термической печи полоса проходит, опираясь на ролики, установленные между секциями. Внутри печи полоса свободно провисает.

С целью частичного (до 70%) удаления окалины предусмотрена обработка полосы дробью. Дробеметная установка 8 состоит из семи секций с четырьмя дробеметными аппаратами в каждой. Каждым аппаратом подается на полосу до 400 кг дроби в минуту скорости 50…75 м/с. На установке применяется литая стальная дробь или стальная сечка.

Обработанная дробью полоса подогревается до 300…350°С в проходной, отапливаемой природным газом конвективной печи 9 и поступает на химическое травление в ванну щелочного расплава. Выносимые из ванны остатки щелочи смываются с полосы в установке щетономоечной машине.

Далее полоса проходит через две ванны электролитического травления 12, где растворяется оставшаяся на полосе окалина. Внутри ванны расположено 12 верхних и 12 нижних электродов.

В агрегате осуществляется электролитическое травление полос в растворе сульфата натрия (15…20%). Температура раствора 50…80°С, плотность постоянного тока 5…30 А/дм², водородный показатель рН=4…7.

При наложении постоянного тока в нейтральном электролите (раствор сульфата натрия) в результате диссоциации на поверхности полосы образуется нерастворимый гидрат окиси железа (шлам), который с помощью центрифуги отделяется от раствора. Очищенный от шлама раствор снова используется для травления. После травления полоса промывается в щеточно-моечной машине 11 и в ванне струйной промывки водой 14 при 30…40°С. Затем полоса поступает в ванну пассивации (раствор 6…8% азотной и 2…4% плавиковой кислот при 40…60°С). Шлам с поверхности полосы удаляется в ванне струйной промывки 14 последовательно. В специальной установке производится сушка полосы горячим воздухом (80…110°С).

Очищенная от окалины полоса через петлевое устройство поступает в дисковые ножницы 16 для обрезки кромок, затем при необходимости останавливается для вырезки сварного шва, для чего в линии агрегата имеются гильотинные ножницы 3. При остановке на вырезку шва полоса заполняет петлевое устройство, позволяющее создать резерв для работы в течение 8 мин. Далее полоса поступает в моталку 10, где сматывается в рулон весом до 15 т. Для предотвращения повреждения поверхности полосы между витками предусмотрена подмотка бумаги с помощью специального разматывателя.

Стабилизация толщины полосы и натяжений

Точность полосы является важной характеристикой ее качества. С одной стороны, уменьшение разнотолщинности диктуется потребителями тонкого листа, производящими из него изделия штамповкой, гибкой и другими операциями обработки металлов давлением (ОМД). Из-за разнотолщинности снижается точность и качество получаемых изделий, растут вариация и неравномерность напряжений и усилий при штамповке, повышается износ инструмента. За характеристику разнотолщинности полосы можно принять дисперсию толщины полосы. Если толщину измерять в нескольких точках по ширине полосы, то будет получена статистически полная характеристика толщины. Однако, учитывая соотношение длины и ширины полосы, а также результаты экспериментальных исследований, можно считать вариацию толщины полосы по ее ширине примерно на порядок меньше, чем по длине. Поэтому при оценке непостоянства толщины можно ограничиться результатом измерения ее в одном по ширине сечении, как это и делается на практике.

Причинами разнотолщинности полосы являются разнотолщинность подката, и разнотолщинность порождаемая эксцентриситетами валков, и различного рода биениями, которые влекут периодические колебания межвалковых натяжений и зазоров между валками. Чтобы добиться одинаковой толщины полосы при выходе из клети нужно регулировать межвалковый зазор или создавать усилия по натяжению полосы во время её прокатки. Реализация этой задачи осуществляется различными способами:

1 – станочное профилирование образующих бочек опорных и рабочих валков;

2 – тепловое регулирование профиля бочек рабочих валков в процессе прокатки полосы;

3 – принудительный изгиб рабочих валков в вертикальной плоскости воздействием на их подушки;

4 – осевая сдвижка рабочих валков с применением различных профилировок валков.

Способы 3 и 4 обладают высоким быстродействием регулирования профиля и формы полосы и широко применяются на станах горячей и холодной прокатки. Воздействие гидравлическим изгибом ограничено прочностью подшипников качения рабочих валков.

Основное назначение нажимных устройств тонколистового стана – регулирование толщины полосы, требования к качеству которой постоянно растут. При регулировании толщины полосы требуется компенсировать незначительные, но быстроизменяющиеся её отклонения. Несмотря на постоянное совершенствование конструкции систем управления, электромеханические нажимные устройства имеют весьма низкое (по сравнению с требуемым) быстродействие. В настоящее время достигнуты скорости перемещения нажимного винта порядка 1 мм/с и ускорения до 2 мм/с². Для повышения качества регулирования необходимо значительно повысить в первую очередь уровень развиваемых двигателем ускорений. Однако известно, что повышение уровня ускорения сопряжено с необходимостью увеличения пускового тока, который ограничен тепловым режимом работы двигателя и не может превышать номинальный ток более чем в 2,5 раза (при специальном исполнении двигателя в 3,5 раза). Поэтому значения ускорения 2 мм/с² является фактически предельным для электромеханического нажимного устройства. Кроме того, следует учитывать, что при значительной частоте возмущений по толщине, порождённых, например, эксцентриситетом валков стана холодной прокатки, электромеханическое нажимное устройство с низким ускорением не успевает разгоняться до максимальной скорости и всё время работает в режимах ускорения или замедления, т.е. с повышенной нагрузкой. Для предотвращения износа нажимного устройства и обеспечения устойчивости системы автоматического регулирования толщины обычно предусматривают достаточно широкие зоны нечувствительности. Необходимо иметь в виду, что повышение ускорений нажимного устройства влечёт рост динамических нагрузок в механических звеньях, следовательно, требует их усиления и утяжеления, что приводит к увеличению маховых масс. Отсюда также следует ограничение на уровень ускорений электромеханического нажимного устройства.

Скорость действия нажимного устройства увеличивается применением гидравлического привода. В гидроприводе отсутствуют механические передачи и вращающиеся звенья, обладающие существенной инертностью, по этому гидравлическое нажимное устройство развивает ускорения до 500 мм/с². Это более чем на 2 порядка выше ускорения, развиваемого электромеханическим устройством. Нажимное устройство с гидроприводом обеспечивает большую точность отработки управляющих воздействий за счёт исключения люфтов и упругого закручивания нажимного винта при вращении его под нагрузкой (усилием прокатки), характерным для устройства с электроприводом. В качестве весьма важных преимуществ гидравлического нажимного устройства на ряду с перечисленными выше можно назвать малый износ, надёжность, простоту обслуживания, позиционирования и контроля зазора. Гидравлическое нажимное устройство более компактно и менее металлоёмко, отличается надёжностью и простотой обслуживания. Благодаря малой инерционности, устройство позволяет компенсировать эксцентриситет валков стана холодной прокатки, в значительной мере определяющий дисперсию толщины холоднокатаной полосы. Гидравлическое нажимное устройство даёт возможность обеспечить постоянство зазора или усилия прокатки. Последнее весьма важно, т. к. позволяет достаточно просто осуществлять аварийное отключение при чрезмерном, скачкообразном увеличении усилия прокатки и, следовательно, значительно повысить надёжность стана, снижая вероятность поломок механического оборудования клетей. Отмеченные преимущества достигаются лишь при высокой точности изготовления гидрооборудования и качественной очистке масла. Часто гидравлическое нажимное устройство применяется в комбинации с электромеханическим нажимным устройством, обеспечивающим большие перемещения и повышающим надёжность.

На основании вышеприведённых доводов сделаем вывод о необходимости дополнения электромеханического нажимного устройства гидравлическим.

5. Расчётное задание

Расчёт количества проходов осуществляется по формуле , где – коэффициент вытяжки, изменяющийся в пределах от 1 до 1,25. Расчёты количества проходов сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Расчёт жёсткости клети

Общую схему расчёта жёсткости клети покажем для последнего прохода, так как усилия в этом проходе максимальные.

Характеристики

Список файлов курсовой работы