Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломный проект - Техническое переоснащение сортопрокатного цеха ОАО Уральская Сталь с целью увеличение объёма производства и повышения качества готовой продукции - файл 1 Обоснование реконструкции цеха.doc


Дипломный проект - Техническое переоснащение сортопрокатного цеха ОАО Уральская Сталь с целью увеличение объёма производства и повышения качества готовой продукции
скачать (1950 kb.)

Доступные файлы (26):

1 Обоснование реконструкции цеха.doc170kb.25.05.2005 01:52скачать
2 Технология и оборудование производства.doc2548kb.25.05.2005 03:48скачать
3 Расчет технологического процесса.doc1088kb.25.05.2005 03:58скачать
4 Специальная часть.doc231kb.25.05.2005 04:52скачать
5 Расчет электрооборудования и электроснабжения.doc488kb.25.05.2005 05:00скачать
6 Разработка объемно-планировочных решений и основных размеров цеха.doc51kb.25.05.2005 05:00скачать
7 Организация производства.doc244kb.25.05.2005 05:12скачать
8 Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей природной среды.doc423kb.25.05.2005 05:06скачать
9 Экономика и управление производством.doc241kb.25.05.2005 05:16скачать
Аннотация.doc21kb.25.05.2005 05:29скачать
Введение.doc23kb.20.05.2005 11:28скачать
Ведомость проекта.doc85kb.25.05.2005 05:37скачать
Дипломное задание.doc38kb.24.05.2005 14:15скачать
Доклад.doc28kb.13.06.2005 16:04скачать
Заключение.doc23kb.25.05.2005 02:21скачать
график безубыточности.doc30kb.13.06.2005 16:03скачать
Коэффициенты загрузки.doc43kb.13.06.2005 15:34скачать
Маршрутная схема прокатки.doc244kb.13.06.2005 15:58скачать
Температура и вытяжка.doc66kb.13.06.2005 15:51скачать
Приложение А Принципиальная схема тиристорного преобразователя.doc89kb.25.05.2005 05:27скачать
Приложение Б – Организационная структура СПЦ.doc208kb.25.05.2005 02:25скачать
Приложение В - Спецификация плана цеха.doc151kb.25.05.2005 02:32скачать
Рецензия.doc24kb.01.03.2011 00:30скачать
Содержание.doc35kb.25.05.2005 05:32скачать
Список использованных источников.doc57kb.25.05.2005 02:18скачать
Титульный лист.doc35kb.01.03.2011 00:28скачать

содержание
Загрузка...

1 Обоснование реконструкции цеха.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
1 Обоснование реконструкции цеха



    1. Краткая характеристика ООО «Уральская сталь»


Акционерное общество «Уральская Сталь» (ОХМК) является крупным металлургическим предприятием с полным металлургическим циклом.

ООО «Уральская Сталь» производит высококачественный прокат, около ста марок углеродистых, легированных и низколегированных марок стали, хромоникелевый природнолегированный чугун, кокс и химическую продукцию.

В состав ООО «Уральская сталь» входят следующие основные цеха.

^ Доменный цех

Доменный цех имеет в своём составе 4 доменные печи рабочим объёмом 1007, 1033, 1513, 2000 м3; 4 разливочные машины; 2 склада холодного чугуна; шлакоперерабатывающую установку; отделение обжига руды.

В доменных печах выплавляется, в основном, передельный коксовый чугун. Выплавляется также литейный коксовый и литейный хромоникелевый чугун. Эти чугуны отгружаются машиностроительным предприятиям. Гранулированный шлак поставляется местному цементному заводу, доменный газ используется в цехах комбината.

Годовая производительность доменного цеха порядка 2 млн. 200 тыс.т. чугуна.

^ Мартеновский цех

В состав мартеновского цеха входит главное здание, в котором находятся печной и разливочный пролёты; миксерные отделения №1 и №2; шихтовое отделение.

В печном пролёте имеются 6 печей, две из которых двухванные.

Разливка стали производится в листовые изложницы сверху (масса слитка до 13 тонн), в сортовые изложницы – сверху и сифоном (масса слитка 6 – 9 тонн).

Годовая производительность мартеновского цеха около 2 млн. 600 тыс. т. стали.

^ Электросталеплавильный цех

Электросталеплавильный цех оснащён двумя дуговыми электропечами типа ДСП – 100И6 мощностью трансформатора 75 МВт. Ёмкость печей – 100 т. В разливочном пролёте имеются площадки для разливки стали в изложницы и порционный вакууматор. Разливку стали производят на блюмовой четырёхручьёвой установке непрерывной разливки стали (УНРС) радиального типа с сечением 300 × 450 мм и слябовой одноручьевой машине непрерывного литья заготовок в слябы сечением 190 × 1200 мм. Весь металл, выплавляемый в цехе, подвергают внепечной обработке, включающей в себя: ввод в ковш твёрдой шлакообразующей смеси, продувку металла в ковше инертным газом через фурму в скоростном режиме. Разливку стали на УНРС производят с защитой струи металла от вторичного окисления.

В цехе выплавляются две категории стали:

  1. листовая (углеродистая обыкновенного качества; судостроительная; низколегированная для котлов и сосудов, работающих под давлением; низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная);

  2. сортовая (углеродистая обыкновенного качества; углеродистая качественная конструкционная и трубная; легированная конструкционная и трубная; трубная низколегированная).

Годовая производительность электросталеплавильного цеха составляет порядка 1,1 млн.т.

^ Обжимной цех

Обжимной цех предназначен для производства исходной заготовки для прокатки на станах 2800, 800 и 950/800/850.

Цех состоит из 4 основных участков: отделение нагревательных колодцев, станового пролёта, скрапного пролёта и адъюстажа.
^
Исходным материалом для производства блюмов и слябов служат слитки, поставляемые сталеплавильными цехами.

Цех производит блюмы шириной 290 – 530 мм, толщиной 260 – 330 мм и длиной 2400 – 5950 мм и слябы шириной 600 – 1050 мм, толщиной 130 – 300 мм и длиной 1300 – 6000 мм.

В отделении нагревательных колодцев имеются 16 нагревательных колодцев (по две ячейки в группе), обогреваемых коксовым и природным газом.

Максимальный диаметр валков рабочей клети 1200 мм, минимальный – 990. Длина бочки валков 2920 мм, скорость вращения валков 70 – 110 об/мин. Мощность двух двигателей по 5350 кВт/ч.

Слитки в обжимной клети 1250 прокатываются только головной частью вперёд.

В потоке стана имеются ножницы горячей резки для отрезания головной и хвостовой части слитка и порезки на мерные длины.

После порезки блюмы клеймят на клеймовочной машине на переднем по ходу торце.

Годовой объём производства обжимного цеха примерно 2,5 млн.т.

^ Листопрокатный цех №1

В листопрокатном цехе №1 осуществляется прокатка слябов в листы толщиной 8 – 50 мм, шириной 1500 – 2500 мм и длиной 5000 – 18000 мм.

В состав цеха входят пролёт нагревательных печей, пролёт толстолистового стана 2800, отделение термической обработки металла, листоотделка.

Нагрев слябов производится в четырёх методических четырёхзонных печах. Стан 2800 имеет в своём составе вертикальную реверсную клеть 1000, черновую двухвалковую реверсивную клеть 2800, четырёхвалковую реверсивную чистовую клеть 2800. Поток стана располагает листоправильными машинами, стеллажами, холодильниками, листоукладчиками, гильотинными ножницами для поперечной и продольной резки листов, установками ультразвукового контроля качества листов. В термоотделении установлены четыре печи с роликовыми подами для нагрева листов под закалку, нормализацию и отпуск, и восемь печей для отжига и замедленного охлаждения.

Объём производства листопрокатного цеха №1 около 650 тыс.т. в год.
^

Листопрокатный цех №2


Полунепрерывный стан 800 предназначен для производства горячекатаной полосовой стали толщиной 5 – 25 мм, шириной 160 – 600 мм и длиной от 2,5 до 12,0 м. Исходный полупродукт для прокатки полос – слябы, получае­мые с блюминга 1250 и с крупносортного стана 950/800/850.

Стан полунепрерывного типа и имеет пять рабочих клетей. Нагрев металла производят в двух печах с шагающим подом с плоско – пламенными горелками и с системой выдачи заготовок безударного действия.

После выхода из печи заготовка передаётся по транспортировочному рольгангу в черновую универсальную рабочую клеть с двумя вертикальными и двумя горизонтальными рабочими валками.

Затем прокатка осуществляется в клетях непрерывной чистовой группы. Первые две из которых являются универсальными четырёхвалковыми. После чистовой группы клетей нахо­дятся: двухсекционный стеллаж – холодильник, гильотинные ножницы и листоправильные машины.

Объём производства листопрокатного цеха №2 около 135 тыс.т. в год.

^ Сортопрокатный цех

Крупносортно-заготовочный стан 950/800/850 предназначен для прокатки круглой стали диаметром 90–250 мм, квадратной заготовки со стороной 90–250 мм и целого ряда фасонных профилей: сталь двутавровая, угловая, специальный профиль и др.

Исходной заготовкой для получения сортового проката служат блюмы, поставляемые с ОБЦ и литая заготовка производства ЭСПЦ.

Стан 950/800/850 производит прокат из следующих классов стали:

— углеродистые стали ст 0 – ст 80, которые предназначены для производства трубных заготовок, осевой заготовки, фланцевых профилей;

— низколегированные стали, например, 15Х – 50Х, 10ХСНД – 15ХСНД, 30ХГСА – 35ХГСА и других, предназначенные для производства изделий ответственного назначения.

Объём производства сортопрокатного цеха составляет около 1,6 млн.т.

1.2 Обоснование целесообразности реконструкции сортопрокатного цеха
1.2.1 Анализ действующего производства
В настоящее время на стане 950/800/850 сортопрокатного цеха производится около 1,677 млн.т в год готового проката.

С целью выявления «узких» мест по производительности в технологической цепочке производства сортового проката на стане необходимо произвести расчёт часовой производительности основного и вспомогательного оборудования цеха.

В настоящее время для производства квадратной заготовки 100×100 мм используется блюм сечением 330×510 мм, поэтому пропускная способность всех участков оценивается для данной исходной заготовки.

Пропускную способность методических печей определяют следующим образом

(1)

где Апечь – часовая производительность одной методической печи, т/ч;

L – длина активного пода печи (для печей сортопрокатного цеха составляет 30,3 м);

G – масса блюма, т;

К – коэффициент неплотности при укладке блюмов (принимают равным 0,97);

τ – время нагрева, ч.
Время нагрева выбирается в зависимости от толщины заготовки и для блюма толщиной 330 мм по ТИ–104–П.С–01–2003 /1/ составляет 4,5 часа.

Массу блюма рассчитывают по формуле
(2)

где b, h, l – ширина, толщина и длина блюма соответственно, м;

ρ – плотность металла (7,85 т/м3);


G = 7,86 т.
Тогда производительность одной печи по формуле (1) будет равна



С учётом того, что нагрев и выдача идут в четырёх печах
= 100,7 × 4 = 403 т/ч.
Часовую производительность стана или прокатной клети можно оценить с помощью выражения
(3)

где А – производительность прокатного стана, т/ч;

G – масса заготовки, т;

Kи – коэффициент использования стана (по практическим данным составляет около 0,96);

Км – коэффициент расхода металла;

Тц – такт прокатки, с.
По данным калькуляции на производство квадратной заготовки коэффициент использования металла составляет порядка 1,072.

Для оценки существующей технологии производства квадратной заготовки сечением 100 × 100 мм произведён хронометраж работы стана 950/800/850.

Время прокатки заготовки в черновой обжимной клети 950 в среднем составляет 95 с, в предчистовой трёхвалковой клети 800 –1 – 57 с, в клети 800–2 –69 с, в чистовой клети 850 – 28 с.

На основании приведённых данных легко сделать вывод, что «узким местом» по производительности является обжимная клеть 950, следовательно, производительность стана будет лимитироваться тактом прокатки заготовки в клети 950.

В настоящее время при использовании в качестве исходной заготовки деформированного блюма, получаемого с ОБЦ массой около 7,86 т производительность стана составляет


А = 267 т/ч.
Пропускную способность пил горячей резки металла определяют по методике, указанной в паспорте сортопрокатного цеха /2/
(4)

где – производительность пил горячей резки металла, т/ч;

Тр – такт порезки одного раската, с.
Такт порезки определяется по формуле

(5)

где tрез – время реза, с;

N – количество резов на раскат;

Lраск – длина раската, м;

Vрол – скорость рольганга (для рольганга участка пил составляет 3,2 м/с);

tпр – время уборки пробы, 2 с.
Время реза определяется по формуле
tрез = 2·λ/Vпод + F/F1, (6)

где λ – расстояние от пилы до раската, 1,4 м;

Vпод – скорость подачи пилы, 0,27 м/с;

F – площадь поперечного сечения раската, мм2;

F1 – площадь поперечного сечения металла, разрезаемого в одну секунду, 2500 мм2/с.
Площадь поперечного сечения раската
F = а02 – 0,86·r2, (7)

где а0 – сторона готового квадрата, мм;

r – радиус закругления углов раската (в соответствии с ТУ 14–1–4492–88 /3/ составляет 15 мм).
С учётом того, что при использовании заготовки сечением 510×330×5950 мм длина раската по данным планово–распределительного бюро сортопрокатного цеха после последнего прохода составляет около 120 м и порезка раската осуществляется за три реза, пропускная способность пил, рассчитанная по формулам (4) – (7), составит:
F = 1002 – 0,86·152,

F = 9807 мм2;

tрез = 2·1,4/0,27 + 9807/2500,

tрез = 14,2 с;



Тр = 82 с;



Пчас = 345 т/ч.
Производительность холодильников в соответствии с технологической инструкцией по охлаждению проката на холодильниках сортопрокатного цеха ТИ–13657842–ПС–02–2003 /4/, составляет не менее 3600 тонн за смену или 450 т/ч для квадратной заготовки сечением 100 × 100 мм.

Результаты расчета производительности стана представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Часовая производительность технологического оборудования стана 950/800/850 при производстве квадратной заготовки 100 × 100 мм

Наименование агрегата

Производительность, т/ч

Нагревательные печи

403

Прокатный стан

267

Пилы горячей резки

345

Холодильник

450


При сопоставлении часовой производительности основного и вспомогательного оборудования цеха легко сделать вывод, что «узким» местом является прокатный стан.

То есть, для увеличения производительности цеха необходимо сократить время прокатки заготовки в клети 950, что может быть достигнуто совершенствованием деформационного режима прокатки и установкой более мощного двигателя привода обжимной клети 950.
^ 1.2.2 Обоснование целесообразности реконструкции сортопрокатного цеха
Сортопрокатный цех запущен в работу в 1969 году.

За время эксплуатации стана 950/800/850 значительная часть оборудова­ния морально устарела и физически изношена и сдерживает рост производительности и улучшение качества продукции.

В частности, недостаточна мощность электродвигателя главного привода обжимной реверсивной клети 950 при прокатке нового сортамента и прокатке низколегированных и легированных марок стали без снижения производительности цеха.

Якоря электродвигателей и генераторов не выдерживают меха­нических нагрузок и имеют трещины в остове якоря, из-за чего имеют место аварийные простои.

Недостаточная мощность приводов ограничивает возможность расширения сортамента фасонного проката, проката из низколеги­рованных, легированных, нержавеющих марок стали /5/.

Отсутствие современного оборудования по зачистке и отделке сортового проката заставляет предприятие снижать отпускные цены на прокат, что приводит к уменьшению прибыли и как следствие, снижению рентабельности производства металлопроката.

В соответствие с этим темой дипломного проекта является реконструкция сортопрокатного цеха с целью повышения эффективности производства в условиях «Уральская сталь», в частности при производстве квадратной заготовки сечением 100×100 мм.
^ 1.3 Выбор направления реконструкции сортопрокатного цеха
Анализ материалов о состоянии и перспективах развития сталеплавильного производства в мире показывает, что в течение последнего десятилетия динамика мирового производства прокатной заготовки на МНЛЗ развивалась скачкообразно: постепенное повышение от 720 млн.т в 1992 г., 742 млн.т в 1995 г., 750 млн.т в 1996 г., 799 млн.т в 1997 г. и падение более чем на 20 млн.т в 1998 г.

Доля разливаемой на МНЛЗ стали в мире в 1995 году достигла 32,6 % от всей выплавляемой стали, при сохранении существующего темпа роста объем разливки стали к 2017 г. на МНЛЗ будет разливаться до 54 % мирового производства стали.

В европейских странах уже на сегодняшний день доля разливки стали на МНЛЗ составляет порядка 75 – 80 % от общего объёма выплавляемой стали.
Таблица 2 – Производство заготовки на МНЛЗ в мире

Годы

Производство стали на МНЛЗ, млн.т.

Доля стали с МНЛЗ в об­щем объёме производства стали, %

1920

0,650

0,87

1930

1,170

1,23

1940

6,000

4,24

1950

12,496

6,51

1960

34,560

9,99

1970

85,187

14,2

1980

157,520

22,0

1985

177,400

24,6

1990

217,100

28,2

1995

242,600

32,6


Оценивая современное состояние технологии прокатки сортовых профилей, необходимо отметить устойчивую тенденцию замены катаной деформированной за­готовки на непрерывнолитую. Такая заготовка имеет ряд существенных преимуществ: равномерную структуру (а значит и свойства) металла по длине, меньший расходный коэффициент при производстве, стабильность технологии прокатки, прогнозируемость свойств готовых профилей. Использование непрерывнолитой заготовки позволяет исключить из технологического цикла производства обжимной стан. Вместе с тем, при разработке технологических процессов необходимо учитывать и отрицательные последствия перехода на непрерывнолитую заготовку: наличие острых кромок у заготовки, затрудняющие условия захвата, более быстрое их охлаждение и интенсивное абразивное воздействие на калибры валков, необходимость обеспечения минимально необходимой вытяжки и обжатия для получения гарантированных свойств проката.

Данное условие является необходимым по той причине, что в литой заготовке имеет место ярко выраженная дендритная ликвация и для её разрушения в процессе прокатки требуются более интенсивные обжатия по сравнению с деформированной заготовкой.

Последнее особенно актуально для проката из подшипниковых, пружинных, канатных, специальных легированных сталей из-за высоких требований к качеству готовой продукции /6/.

Для обеспечения возможности использования непрерывнолитой заготовки для прокатки на стане 950/800/850 необходимо провести замену главного двигателя клети 950 на более мощный. Это позволит организовать более глубокую проработку структуры в процессе прокатки литой заготовки вследствие применения более тяжелого деформационного режима и увеличения производительности стана за счёт сокращения числа проходов в клети 950.

В качестве нового двигателя рекомендуется двигатель постоянного тока производства ОАО «Электросила» (г. Санкт – Петербург) модели П2 – 25/130 – 9 мощностью 9000 кВт с частотой вращения вала 60/120 об/мин и маховым моментом 3100 кН·м /7/.

В существующей технологии производства квадратной заготовки на стане используются только ящичные калибры, что создаёт определённые сложности с получением геометрически правильного сечения готового проката за счёт наличия выпуска в чистовом калибре.

С целью улучшения качества квадратной заготовки рациональнее использовать систему ромб – квадрат в предчистовом и чистовом калибрах. Для этого необходимо установит кантователь за клетью 800–2, который позволял бы кантовать раскат на угол 45° или модернизировать существующий кантователь для этих целей.

Достоинства системы калибров ромб – квадрат состоят в по­лучении раската с геометрически правильным квадратным попереч­ным сечением, возможности прокатки квадратных профилей смеж­ных размеров в одном калибре при увеличении зазора между валками, достаточно хорошей устойчивости раската в калибре, сравнительно равномерном относительном обжатии по ширине ка­либра.

Система калибров позволяет применять значительные коэф­фициенты вытяжки. В действующих калибровках валков находят применение коэффициенты вытяжки с величиной от 1,2 до 1,6. При этом чаще всего применяют коэффициенты вытяжки в пределах 1,25 – 1,45 /8/.

С целью улучшения качества поверхности квадратной заготовки необходимо установить современные обдирочно–шлифовальные станки для зачистки поверхности готового проката, например немецкой фирмы «Centro–Morgardshammar» или шлифовально–зачистных станков фирмы «CentroMaskin» (Швеция).






Скачать файл (1950 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru