Технология производства холоднокатаного проката низкоуглеродистой стали марки 08пс типоразмера 1,0*1400мм в условиях ЛПП ОАО НЛМК

Липецкий  государственный технический университет

Кафедра прокатки

 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

по “  технологии прокатного производства”

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

        “Технология производства холоднокатаного проката

        низкоуглеродистой стали марки 08пс типоразмера

        1,0*1400мм в условиях ЛПП ОАО НЛМК” 

                      

   Студент                              Харин В.А.

     Группа  ОД-01-2  

            Руководитель  

        д. т. н. проф .                                 Черный В.А.

 

Липецк  – 2003 

      

ЗАДАНИЕ КАФЕДРЫ 
 

        Разработать технологию производства холоднокатаного проката  углеродистой стали марки 08пс сечением 1,0*1400 мм в условиях ЛПП “АО НЛМК”.  
 
 

 

АННОТОЦИЯ

 

          С. 76. Ил. 8. Табл. 21. Библиогр.: 16 назв. Прил. 1;  

     Курсовой  проект освещает технологию производства холоднокатаного листа углеродистой стали марки 08пс в условиях ЛПП АО НЛМК. По каждому технологическому этапу приведены технологические данные и характеристики агрегатов, схемы расположения оборудования по некоторым из них.

      Курсовой  проект предлагает расчёты энергосиловых параметров для двух стратегий настройки стана: по равенству мощностей и по равенству усилий по клетям. При расчётах была использована методика А.А.Королева. Программа расчёта прилагается. 
 
 
 
 

Графическая часть

 
 

      Цех холодной прокатки ЛПП                    А1 

     Энергосиловые параметры прокатки полосы сечением 0,9´1420 мм

углеродистой  стали марки 08пс в условиях цеха холодной прокатки ЛПП АО НЛМК                                                     А1  

           Всего листов форматов        2´А1 
ОГЛАВЛЕНИЕ

   

    Введение. ..5

1. Характеристика  расчётного профиля и прокатного  цеха . 7

          1.1. Характеристика расчётного профиля  7

          1.2. Технологическая схема производства в цехе…………………….11

          1.3. Характеристика основного оборудования по отделениям цеха...14

2. Литературный обзор………………………………………………………22

3. Подготовка  металла к прокатке…………………………………………..38

4. Проектирование  режимов и технологии прокатки………………………

          4.1. Режим обжатий и энергосиловые параметры настройки стана ...43

                4.1.1.Пример расчета режима обжатий ……………... ………….

                4.1.2. Пример расчета энергосиловых параметров настройки стана..

             4.2. Расчет производительности стана ……………………………….

          4.3. Настройка стана .57

5. Режимы термообработки………………………………………………60
6. Дрессировка полосы………………………………………….……..…62
7. Резка и упаковка………………………………………………………..63
8. Заключение……………………………………………………………..65

      Библиографический список 66

      Приложение   .67  

 

ВВЕДЕНИЕ 

      ‘‘Современный цех холодной прокатки представляет собой крупное специализированное предприятие по производству высококачественной продукции’’. Таковым является листопрокатное производство (ЛПП) ОАО ‘‘НЛМК’’. ‘‘Его характерными чертами являются: большой объем производства, применение современной технологии и оборудования, высокий уровень автоматизации и механизации производственных процессов и культуры труда, широкий сортамент выпускаемой продукции, включая холоднокатаный лист с различными покрытиями, большой комплекс оборудования для выполнения операций термообработки, очистки поверхности полосы, покрытия ее различными материалами, резки и упаковки готовой продукции’’[1].

      Объем производства такого цеха составляет около 2,5 млн.т. листа в год. Ориентировочный  сортамент готовой продукции  цеха следующий: горячекатаный травленый лист, холоднокатаный лист без покрытия и с покрытием цинком или полимерами. Сортамент включает лист для автомобильной промышленности, конструкционную и малоуглеродистую холоднокатаную листовую сталь толщиной 0,4-2,5 мм и горячекатаную толщиной до 6 мм, шириной 900-1800 мм. Следует отметить, что в листе существенную долю составляет продукция, предназначенная для сложных и особо сложных категорий вытяжки. Разнообразный сортамент требует соответствующего технологического оборудования для производства. Технологическая схема производства стали в ЛПП представлена на рис.1.

           
 
 
 
 

 
 

            

 
 
 

           

 
 
 
 
 
 
           
 
 
 
 

         Рис.1. Технологическая схема производства стали в ЛПП. 
 
 
 
 

1. Характеристика  расчётного профиля и прокатного цеха.

 

1. Характеристика  расчётного профиля

 

      Прокат  тонколистовой холоднокатаный из углеродистой стали, марки 08пс, применяют в машиностроении для штамповки деталей кузов. Согласно ГОСТ 16523– 97, расчётный профиль имеет следующие показатели назначения:

по виду продукции: листовая сталь;

по нормируемым  характеристикам: категории 1;

по качеству отделки поверхности:(особо высокой отделки);

по способности к вытяжке: Н (нормальная).

      Данную  марку стали, 08пс, изготавливают  в листах; толщиной 0,9 мм, шириной полосы 1400 мм и длиной 2000 мм, соответственно.

      Сортамент проката стали 08пс должен соответствовать  требованиям ГОСТ 19904 – 90.

      Зависимость категории проката от нормируемых характеристик приведена в табл.1.    

Таблица 1

Зависимость категории проката от нормируемых  характеристик

 

      Сталь марки 08пс – углеродистая качественная, что соответствует требованиям ГОСТ 16523-97.

      Механические  свойства проката должны соответствовать  требованиям табл.2.

Таблица 2

Механические  свойства проката

 

      Поверхность проката должна быть без плен, сквозных разрывов, пузырей-вздутий, раскатанных пузырей, пятен слипания сварки, порезов, надрывов, вкатанной окалины, перетравов, недотравов, полос нагартовки, вкатанных металлических и инородных частиц. Расслоения не допускаются.[3]

      Прокат  группы отделки не должен содержать на своей поверхности цвета побежалости на расстоянии более 50 мм от кромок. На обеих сторонах проката не допускаются дефекты, глубина которых превышает ½ суммы предельных отклонений по толщине и выводящие прокат за минимальные размеры по толщине. На лицевой стороне (лучшей по качеству поверхности) не допускаются риски и царапины длиной более 20 мм [3].

      Химический  состав стали поплавочному анализу  должен соответствовать требованиям табл.3.[3]

Таблица 3

Химический  состав стали в соответствии с ГОСТ 9045-93

Примечания:

1. В стали марки 08пс допускается массовая доля алюминия до 0,07%.
2. В стали марки 08пс допускается массовая доля углерода до 0,10% при условии соблюдения норм механических свойств.

      Для проката весьма глубокой вытяжки (ВГ) нормирование предела текучести и контроль твердости устанавливается по согласованию с потребителем.[3; 4]

      Прокат  должен быть с вытянутым зерном.[3]

      При равноосной микроструктуре нормы должны соответствовать требованиям табл.4. 

Таблица 4

Нормирование  микроструктуры стали

 
 

      Согласно  ГОСТ 19904 – 90 прокат подразделяется:

      По  точности изготовления: по толщине: АТ – повышенная;

                                                              по ширине: АШ – повышенная;

                                                             по длине: АД – повышенная;

      По  плоскостности: ПВ – высокая;

      По  характеру кромки: О – обрезная.

      Серповидность проката не должна превышать 3 мм на длине 1 метр.

      Листовой  прокат с обрезной кромкой должен быть обрезан под углом. Серповидность, косина реза и (или) отклонение угла не должны выводить листы за номинальный размер.

      Размеры проката, изготовляемого в листах при  толщине 0,90 –1,00 мм должны соответствовать  ширине 700 - 1800 мм, длиной 1000 – 6000 мм. Предельные отклонения по толщине проката при соответствующей ширине листовой стали, см. табл.5.

 

Таблица 5

Предельные  отклонения по толщине проката

 

      Предельные  отклонения по ширине проката с обрезной кромкой не должны превышать значений приведенных в табл.6.

Таблица 6

Предельные  отклонения по ширине проката

 

      Предельные  отклонения от плоскостности при  ширине проката на 1 метре длины не должны превышать значений приведенных в табл.7.

Таблица 7

Отклонения  проката от плоскостности

 

      Внутренний  диаметр рулона должен быть от 500 до 1000 мм.

      Масса пакета листов 10 т.

      Толщину рулонного проката измеряют на расстоянии не менее 40 мм от кромок и не менее 2 м от конца.

      Разнотолщинность измеряют по требованию потребителя.

      Допускается изготовителю контроль серповидности не производить.

1.2. Схема  технологических операций по  переделу низкоуглеродистой холоднокатаной стали марки 08пс в ЛПП 

 

         

 
 
 
 
 

      Продолжительность производства от заготовки до отгрузки готовой продукции с учетом проектной мощности составляет 3 – 4 дня. 

      В ЛПП имеется несколько складов, основное значение которых заключается в межоперационном складировании металла. Ёмкость склада – его основная характеристика, которая зависит от суммарной производительности оборудования, подающего металл на склад и принимающего его, продолжительности непрерывной работы оборудования. Норма хранения рулонов в цехе холодной прокатки на межоперационных складах различна и составляет 2-2,5 суток.[2]

      Склад горячекатаных рулонов, расположенный  перед НТА предназначен для обеспечения  устойчивой работы агрегата, своевременной подачи рулонов.

      Имеются в наличии также склад горячекатаных травленых рулонов перед станом холодной прокатки; склад холоднокатаных рулонов; склад отожжённых рулонов; склад перед дрессировкой; склады перед агрегатами резки; склад готовой продукции. 
 
 

3. Характеристика  основного оборудования по отделениям цеха

Травильное  отделение

 

                   Конвейер с кантователем рулонов. 

      Горячекатаные рулоны по межцеховому цепному транспортеру из ЛПЦ – 3 поступают на склад  горячекатаных рулонов листопрокатного производства.

      Рулоны  снимаются с цепного транспортера мостовыми кранами, оборудованными механическими или гидравлическими  клещами. Далее они складируются в вертикальном положении в штабели. По истечении времени технологического хранения подката на складе горячекатаных рулонов (5-6 суток) остывшие рулоны поступают на обработку в линии НТА №1 и №2.

         Из штабелей электромостовыми  кранами рулоны в вертикальном  положении укладываются на конвейер с кантователем рулонов. Его предназначение прием, транспортировка, кантовка горячекатаных рулонов из вертикального положения в горизонтальное.

      Размеры горячекатаных рулонов:

Диаметр рулона: наружный – 1200¸2300 мм;

                  внутренний – не менее 840 мм, максимально до 890 мм;

Масса рулона, не более 45 тонн. 

Агpегаты  травления. 

      Hазначение:  удаление окалины с поверхности  горячекатаных полос углеродистых сталей, свернутых в рулоны, путем механической ломки и химического растворения в растворе соляной кислоты.  

        Агpегаты имеют:

НТА №1 – 4 плоских ванны травления и 5 секций промывки полосы;

НТА №2 – 5 плоских ванн травления и 4 секции промывки полосы.

      Тип травления – каскадный, противоточный  с подачей регенерированной кислоты в 4-ую (для НТА №1) и 5-ую (для НТА №2) травильную ванну.

         Способ травления – химический  в растворе соляной кислоты.

      Метод травления – окунание.

      Состав  травильного раствора: 170 – 220 г/л HCL.

      Промывка  полосы после травления осуществляется конденсатом. Далее отжим полосы в двух парах отжимных роликов  и  сушка ее в сушильной камере горячим воздухом, подаваемым под давлением.  

         Скоpость транспортировки полосы:

                во входной части

заправочная – 50 м/мин,

максимальная  – 780 м/мин.

                В средней части – 30 – 330 м/мин;

                в выходной части макс. 420 м/мин.

         Вpемя травления – от 46 сек.  до 10,00 мин.

      Размеpы  рулонов:

диаметр внутренний 850 мм,

диаметр наружный 1050 – 2250 мм,

толщина 1,2 – 6,0 мм,

ширина 960 – 1850 мм,

масса рулона  12 – 45 т.

         Объем кислотного раствора, одновременно  содержащегося в агрегате – 125 куб.м.

         Пpоизводительность 

            проектная – 2.300.000 т/год,[1]

        фактическая – 2.100.000 т/год.

        Последовательность операций.

Подача  рулона на разматыватель.

Сварка  рулонов встык на сварочной машине.

Травление металла в растворе соляной кислоты  с концентрацией 

         190-230 г/л.

Промывка  полосы химически очищенной водой.

Сушка полосы.

Обрезка кромок полосы.

• С мотка полосы в рулоны и нанесение маркировки.
• Подача на склад перед станом “2030”.

 

Прокатное отделение 

      Характеристика  пяти-клетевого стана “2030” холодной прокатки.

             Hазначение – непрерывная холодная  прокатка в автоматическом и  ручном  режиме.

      Размеpы  исходных полос:

толщина 2,0 – 4,5 мм;

ширина 900 – 1850 мм.

      Размеpы  исходных рулонов:

диаметр внутренний 750±5 мм;

диаметр наружный 900 – 2250 мм.

      Масса рулонов до 45 т.

       

         Скоpость, м/с:

прокатки  30;

заправочная 0,5 – 2,0;     

при прокатке швов 4,5 – 5,0.   

      Минимальная толщина прокатанной полосы – 0,4±0,003 мм.[1]

         Рабочие валки:

диаметр максимальный 615 мм,

диаметр минимальный  550 мм,

длина бочки – 2030 мм,

твердость по Шору, ед. 93 – 98.  

         Опорные валки: