Курсовая работа по металлургии на тему Расчет калибровки валков

Введение
Современные прокатные станы отличаются большими объемами производства и высокими скоростями прокатки. Например, производительность блюминга и непрерывно-заготовочного стана составляет 5-6 миллионов тонн проката на головку, а скорость прокатки на новых проволочных станах увеличена до 80-100 м / с и более. В этих условиях экономический эффект может быть получен за счет повышения точности расчета калибровок прокатных валков и разработки оптимальных режимов прокатки блюмов, заготовок и профилей.
Задача калибровки - определить форму и размер канавок, которые растачивают на валках для получения различного проката. От того, насколько правильно выбрана калибровка валка, зависят размеры и качество поверхности получаемого готового профиля, который должен соответствовать требованиям технических условий и ГОСТов.
При разработке калибровки валков необходимо учитывать особенности деформации металла в калибрах, чтобы избежать образования больших внутренних напряжений в металлопрокате и готовом профиле и обеспечить равномерный и минимальный износ калибров. Разработка калибровки валков, отвечающих заданным требованиям, - очень сложный и многогранный процесс, в котором необходимо учитывать закономерности течения металла по калибрам, режимы усилия прокатки, зажимную способность валков, температурные режимы деформации, прочность оборудования, мощность привода мельницы и другие факторы.
Целью данной курсовой работы являлась разработка схемы калибровки валков при производстве арматурной стали, расчет рациональной калибровки по критерию технологичности металлоконструкции при производстве арматуры на среднесортном стане «250».
 
1. Протяжный стан 250
В настоящее время в промышленных условиях готовые периодические профили получают из квадратной, прямоугольной или другой заготовки путем прокатки в несколько проходов в обычном и периодическом калибрах (чистовая, чистовая). Такая схема калибровки, если все сделано правильно, позволяет получать периодические профили, как того требует чертеж. Однако схема калибровки, предусматривающая только один проход в периодическом калибре, не позволяет прокатку профилей с большим различием сечений и периодичностью в двух плоскостях в обычных двухъярусных клетях.
Прокатку в нескольких последовательных периодических канавках в настоящее время сложно выполнять из-за нестабильных условий прокатки (колебания температуры по длине валка, неравномерный слой окалины и т.д.), что влияет на направление и вызывает несоответствие между периодами на валке и валках. В последний период поучили развитие двухниточные сортовые станы. Например, непрерывный стан 250 (рис.1.1). Особенностью стана данного типа является разделение группы чистовой обработки клетей на две линии. На каждой финишной прямой наматывается нить. В черновой группе прокатку производят одновременно в две полосы. Прокатный стан производит прокат следующих профилей из горячекатаных, бесшумных и низколегированных сталей: круглую сталь диаметром от 10 до 30 мм; арматурная сталь № 10-20; Сталь квадратная 16 мм и сталь угловая равнобедренная 36 × 36 × 4 и 40 × 40 × 4 мм из куска размером 80 × 80 × 12000 мм.
Заготовки со склада вывозят мостовым магнитным краном на загрузочные решетки 1-й секции дробилки. Здесь они проверяются оператором посадки и индивидуально с помощью механического привода размещаются на роликовом конвейере, ведущем в печь. Непрерывный стан 250 оборудован двумя загрузочными решетками реечного типа, расположенными вдоль рольганга секционной подачи. Освобожденные от сетки заготовки транспортируются по конвейерной ленте в печь. Рольганг имеет механизм сброса дефектных заготовок в карманы 2. Затем дефектные заготовки с помощью мостового крана возвращаются в резервуар для ремонта.
В конце подающего рольганга, возле загрузочного окна, на отдельном основании установлен подборщик заготовок 3. Он принимает заготовку с рольганга и помещает ее в печь. Двухзонная печь 4 методического нагрева с монолитным подоконником из хромомагнезитового кирпича оснащена 28 горелками (по 14 горелок на каждую зону). Воздух нагревается в керамической печи до 500 0С, газ - в трубчатой металлической печи до 200-300 0С. Топливо - коксовая взрывоопасная смесь; активная каминная площадь топки 180 м2.

Рисунок 1. Схема расположения оборудования непрерывного двухниточного стана 250: 1 — приемные решетки; 2 — карман для бракованных заготовок; 3 — втаскиватель заготовок; 4 — нагревательная лечь; 5 — толкатель; 6 — выталкиватель; 7 — вытаскивающее распределительное устройство; 8 -ножницы; 9 — черновая группа клетей; 10 — летучие ножницы кривошипного типа; 11 — обрывные ножницы; 12,13 — непрерывные чистовые группы клетей; 14 — ленточные и сортовые моталки типа Гаретта; 15 — пластинчатый конвейер; 16 — бунтовязальные машины; 17 — крюковой конвейер; 18 -бунтонавешивающее устройство; 19 — бунтосъемное устройство; 20 - пакетировочная машина; 21 — одноосные летучие ножницы; 22 — холодильник; 23 - эксцентриковые ножницы холодной резки; 24 — карман.

На торцевой стенке печи установлен кривошипный толкатель 5, рассчитанный на силу тяги 0,68 МН. Средняя скорость проталкивания заготовок в печи 0,18 м / с. Толкатель приводится в действие трехступенчатой коробкой передач двумя соединенными электродвигателями переменного тока мощностью 42 кВт. Толкатели с водяным охлаждением движутся по термостойким направляющим.
Наклон роликов между опорами осуществляется путем вращения роликов, установленных на выходе из опорного ролика. Перенос ламината между опорами происходит по двум желобчатым столам с водяным охлаждением.
За группой черновой обработки следует разделение линий прокатки. Также есть две летающие ножницы с ручным кривошипом на 10 (отдельно для каждой резьбы). Ножницами обрезают концы рулонов, которые были охлаждены или забракованы из-за других дефектов. В аварийном положении в группе окончательной обработки носителей ножницы разрезают рулон на мелкие кусочки, которые попадают в коробку под желобом. Ножницы развивают силу резания 0,18 МН. Максимальное разрезаемое поперечное сечение 2500 мм2 при сопротивлении металла до 60 Н / мм2. Ножницы приводятся в движение электродвигателем постоянного тока мощностью 55 кВт со скоростью вращения от 480 до 1200 об/мин. Минимальная длина реза 1885 мм; ножницы обеспечивают скорость прокатки от 1 до 4,5 м/с. Полоса перемещается между группами клетей для правой линии по рольгангу с холостыми роликами, для левой линии - по желобу. Длина проката, вышедшего из черновой группы клетей, превышает расстояние между группами клетей.
Технологические условия получения качественного готового профиля предусматривают образование провисания полосы между группами клетей, то есть небольшой петли. Поэтому средний участок канавки между группами клетей левой линии выполнен ведомым и может в случае петли подниматься вслед за валком. В нижней части стационарного передаточного желоба, на восьмой стойке левой резьбы, было вырезано отверстие длиной около 1 м для вывода петли вниз. Это искусственно увеличивает изгиб петли, что исключает вероятность «завязать» ее перед открывающейся воронкой.
Перед отделочной группой прямо вдоль линии прокатки смонтированы 11 ножниц, предназначенных для отделения проката, поступающего в чистовую клеть. Отделочные группы 12 и 13 состоят из вертикальных и горизонтальных роликовых опор. Кронштейны индивидуально приводятся в действие двигателем постоянного тока через коробку передач и водило. Горизонтальная валковая чистовая клеть оснащена подъемным механизмом; в остальных стойках - редуктор. Клетка XIII напрямую связана с двигателем. Мощность электродвигателей на рабочих местах, кВт: VIII – 2×200; IX – 435; X – 2×200; XI – 580; XII – 2×200; XIII – 580; XIV – 2×200; XV – 580. Вертикальные роликовые опоры имеют двойной привод от двигателей постоянного тока с регулируемой скоростью. Вращение роликов электродвигателей передается цилиндрическим редуктором и водилом редуктора. Агрегат отделки карьеров работает в режиме малого натяжения подвижного состава между карьерами. Между группами стендов планируется небольшая петля. Рулон передается между опорами с помощью плавных передаточных столов.
Предусмотрено автоматическое и ручное управление механизмами загрузки печи (решетки загрузки, подающий роликовый конвейер, втягивающий и толкатель). При любом способе управления схема предусматривает блокировку отдельных операций (например, при работе толкателя 5 не работает выталкиватель заготовок из печи и наоборот). Заготовка, нагретая до температуры 1200 ° С, выталкивается из печи роликовым эжектором 6 с водоохлаждаемым стержнем. Стержень получает поступательное движение за счет сил трения роликов.
У окна для выдачи заготовок из печи со стороны мельницы установлено дозаторно-вытяжное устройство 7. Раздаточное устройство пазового типа с эксцентриковым приводом попеременно направляет заготовки по левой и правой резьбе. Вытяжное устройство роликовое с пневмоблокировкой верхнего ролика, установлено на одном поддоне с распределителем и обеспечивает транспортировку детали к первой клети (рис. 2).

Рисунок 2. Оборудование между нагревательной печью и первой клетью: 1 — нагревательная печь; 2 — распределитель; 3 — кантующие ролики; 4 — ножницы; 5 — первая рабочая клеть.
Перед узлом черновой обработки эстакады расположены две кривошипно-рычажные летучие ножницы 8 левой и правой конструкции. Ножницы используются для обрезки (очистки) холодных или спутавшихся концов заготовки. Ножницы режут движущиеся части со скоростью 0,18-0,55 м / с. При необходимости (в случае аварии) заготовку разрезают на части, поэтому ножницы иногда называют отрезными ножницами.
Группа черновой обработки сепараторов 9 состоит из семи двувысоких сепараторов с индивидуальным приводом роликов ГК и регулируемой скоростью вращения с помощью редуктора и стойки. Рабочие клети оснащены прижимными устройствами и пружинами балансировки верхнего ролика, механизмами осевой регулировки роликов и поперечного перемещения опор. Рабочие столы черновой группы приводятся в движение двигателями мощностью, кВт: I -75; II – 435; III – 580; IV – 580; V – 680; VI – 870; VII – 870.

2. Классификация калибров
Существуют следующие системы индикаторов выхлопа: «ромб-квадрат», «овал-квадрат», «овал-ребро, овал», «шестиугольник-квадрат» и другие, включая указанные варианты. Каждая из этих систем имеет свои преимущества, недостатки и область применения.
Системы чистовых мер предназначены для получения готового профиля с необходимой точностью и минимальным количеством дефектов. Форма чистовых калибров максимально приближена к форме готового профиля. Эти системы характеризуются относительно небольшими вытяжками 1,05 - 1,15.
Периодический профиль с конфигурацией выступов и ребер применяется для усиления железобетонных конструкций (рис. 3).