Технология прокатного производства (стр. 1 )

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Методические указания к лабораторным и практическим занятиям

Павлодар

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова

Факультет металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра металлургии

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Методические указания к лабораторным и практическим занятиям

Павлодар

Кереку

2008

УДК 621.771(07)

ББК 34.621я73

Т 65

Рекомендовано к изданию заседанием кафедры металлургии факультета металлургии, машиностроения и транспорта

ПГУ им. С. Торайгырова

Рецензент:

кандидат технических наук, профессор

Составитель:

Т 65 Технология прокатного производства: методические указания к

лабораторным и практическим занятиям / сост. . – Павлодар: Кереку, 2008. – 39 с.

В методических указаниях приводятся рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Технология прокатного производства».

Работы выстроены в логической последовательности и способствуют ознакомлению со всеми этапами получения прокатной продукции.

Методическое указание разработано в соответствии с государственными стандартами специальностей: 050709 «Металлургия» ГОСО РК 3.08.; 050724 «Технологические машины и оборудование» ГОСО РК 3.08..

УДК 621.771(07)

ББК 34.621я73

© , 2008

© ПГУ им. С. Торайгырова, 2008

Введение

Прокат является наиболее массовым видом кон­струкционных материалов и находит широкое применение в машиностроении, металлообработке, строительстве, на тран­спорте и других отраслях народного хозяйства страны. Кро­ме того, прокат используют и в самом металлургическом производстве на ремонтно-эксплуатационные нужды и для дальнейшего передела в трубы, метизы, жесть, и др.

Прокат, получаемый на прокатных станах, отличается большим разнообразием по форме поперечного сечения и его размерам. Так, в настоящее время только на сортопрокатных станах производится около 4500 сортовых профилей проката.

Производство проката – сложный процесс, базирующийся на современных технологиях и оборудовании, высоком уровне механизации, автоматизации и организации производства, контроле технологических процессов и качества проката, высоких технико-экономических показателях работы прокат­ных станов и др.

В настоящее время в нашей стране работают прокатные станы различного назначения; это обжимные, сортовые, лис­товые горячей и холодной прокатки и др.

Дальнейшее развитие производства проката основано на эксплуатации станов большой единичной мощности, получении проката высокого качества и использовании на них эффек­тивных ресурсосберегающих технологий. Повышение качества готового проката возможно в результате применения более совершенного основного и вспомогательного оборудования, включения в процесс про­катки отделочных операций, позволяющих повысить механи­ческие характеристики металла, улучшить состояние поверх­ности проката и получить необходимые его геометрические параметры. Сегодня в прокатное производство начинают внедряться новые технологические процессы и машины, в корне изменяю­щие привычные представления о прокатном производстве и его возможностях. К ним относятся совмещение прокатных станов и машин непрерывного литья заготовок и клети ин­тенсивной деформации.

Ниже предлагаются для выше указанных специальностей лабораторные и практические работы, рассчитанные на 24 – 28 часов аудиторного времени.

1 Методические указания к лабораторным занятиям

Лабораторная работа № 1. Изучение процесса прокатки слитков на блюминге

1.1 Цель работы

Ознакомиться с процессом изготовления блюмов из слитков, а также основными параметрами процесса прокатки, основами калибровки и применяемым оборудованием.

1.2 Основные теоретические сведения

Основной задачей технологического процесса производства проката является получение прокатной продукции заданных форм, размеров и качества в необходимом количестве с минимальными затратами и наибольшей производительностью. Эта задача может быть решена только при точном соблюдении и выполнении всего технологического процесса производства проката и требований нормативно-технической документации.

Технологический процесс производства того или иного вида готового проката включает в себя все необходимые последовательные операции обработки металла. Способ про­изводства исходного металла и последовательность техноло­гических операций определяют технологическую схему произ­водства проката.

На металлургических предприятиях с полным металлурги­ческим циклом технологической схемой производства проката является схема слиток – полупродукт (заготовка) – готовый прокат. В соответствии с этой схемой прокатное производство металлургического предприятия включает сис­тему станов, обеспечивающих получение полупродукта в виде блюмов, слябов и заготовок из слитков массой от 7÷10 т и более, и систему станов, выпускающих готовый прокат в виде сортового проката или горяче- и холоднокатаных листов и др., т. е. технологический процесс современного прокатного производства состоит из двух стадий: получение полупро­дукта (заготовки) и готовой продукции (готового проката).

В то же время технологическая схема производства того или иного вида готового проката предусматривает включение всех необходимых последовательных операций обработки, начиная с подготовки слитка или заготовки для нагрева и прокатки и кончая завершающей отделкой и определением качества готового проката.

Следует отметить, прокатные цехи, имеющие в своем сос­таве обжимные (блюминги, блюминги-слябинги, слябинги) и заготовочные станы, являются связующим звеном между ста­леплавильными цехами и станами, выпускающими готовый про­кат. Для металлургических предприятий с неполным металлур­гическим циклом технологической схемой производства про­ката является либо слиток – готовый прокат, либо полупродукт – готовый прокат. В этих схемах отсутствуют операции, связанные с производством полупродукта непос­редственно на данном предприятии, а процесс производства осуществляется или из заготовки, получаемой со стороны, или из слитка небольшой массы, из которого готовый прокат получают за один нагрев.

Успешное развитие непрерывной разливки стали на метал­лургических предприятиях, значительно изменило технологи­ческую схему производства проката и преобразовало ее в схему непрерывнолитая заготовка – готовый прокат. Использование непрерывнолитой заготовки в прокатных цехах при производстве готового проката является эффективным процессом, позволяющим исключать целый ряд технологических операций и дорогостоящие обжимные и заго­товочные станы из технологического процесса производства проката.

Дальнейшее развитие процессов непрерывной разливки и Прокатки, выражающееся в их совмещении, значительно изме­няет технологическую схему производства проката непре­рывная разливка – готовый прокат и сокращает цикл метал­лургического производства, исключая такие технологические операции, как нагрев, транспортировку и складирование ме­талла.

1.3 Необходимое оборудование, инструменты и материалы

Работа проводится на лабораторном стане, имеющем калибровку валков согласно рисунка 1.1.

Для прокатки используются свинцовые слитки, моделирующие в некотором масштабе, слитки спокойной и кипящей марок стали (рисунок 1.2). Из заданного слитка (возможные варианты приведены в таблице 1.1) требуется прокатать на лабораторном стане полосу квадратного или прямоугольного сечения указанного размера, подбирая соответствующие калибры валков по рисунку 1.1.

а) спокойной стали; б) кипящей стали

Рисунок 1.2 – Модели слитка

Таблица 1.1 – Параметры задания

Размеры слитка	Прокатать полосу сечением h×b, мм
№№ вариантов
1	2	3	4	5	6	7	8
62×62 ̣ 175 50×50 1
62×62 ̣ 160 52×52 1

1.4 Порядок проведения работы

Под руководством преподавателя ознакомиться с последовательностью проведения работы, в частности:

1.4.1 Изучение схем прокатки и режима обжатий на блюминге

1) на валках лабораторного стана экспериментально определяется величина максимально возможного обжатия свинцовой полосы за один проход, исходя из условия захвата. Для этого используются короткие свинцовые образцы, имеющие начальное сечение h0 × b0 = 20 × 20 мм.

Образец слегка прижимают к вращающимся валкам, сведенным настолько, что захват не происходит. При постепенном подъеме верхнего валка в определенный момент происходит захват полосы валками. Измерив толщину полосы после прокатки h, находим

Δhmax = h0 – h, мм (1)

Это следует повторить несколько раз, добиваясь надежного захвата при установленной величине максимального обжатия за один проход. Установив величину Δhmax, следует определить значение максимально допускаемого угла захвата.

αmax = √Δhmax / R ; или αmax = rcos (1 – Δhmax / 2R); (2)

2) исходя из заданных размеров сечения слитка h0 × b0 и конечного сечения h×b (согласно варианта) полосы и принимая показатель уширения k ≈ 0,15, находим суммарное обжатие по одной и по другой стороне раската

∑∆hh = h0 – hn + k (b0 – bn),

∑∆hb = b0 – bn + k (h0 – hn) (3)

число проходов для каждой стороны раската уточняется так, чтобы получились целые числа и в сумме число проходов было нечетным.

Nh = ∑∆hh / Δhmax, nb = ∑∆hb / Δhmax (4)

После этого нужно установить величину частного обжатия за каждый проход по стороне h и b

∆hh = ∑∆hh / nh, ∆hb = ∑∆hb / nb . (5)

3) составить таблицу режима обжатий, установить схему кантовок и распределить проходы по калибрам по таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Предварительная таблица режима обжатий

№№ проходов	Обжатие	Уширение ∆b, мм	Размеры раската	Калибр
по стороне	∆h, мм	h, мм	b, мм
0 1 2 3 4 . .
h
h
b
b
.
.

При этом нужно руководствоваться существующими схемами прокатки на современных блюмингах, приведенных в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Схемы прокатки на блюминге

Схема прокат	Всего проход	І калибр	ІІ калибр	ІІІ калибр	І ٧ калибр	٧ калибр
І	11	1 2 х х	х	11
ІІ	13	1 2 х х 7 8 х	9х	13
ІІІ	15	1 2 х х х	11х	15
ІV	13	1 2 х х	х	11 12 х	13
V	15	1 2 х х	7 8 х 9 10 х	11 12 хх	15
VІ	15	1 2 х х 7 8 х	9х	13 14 х	15
VІІ	17	1 2 х х х	11х	15 16 х	17
VІІІ	15	1 2 х х	х	11 12 х	13 14 х	15
ІХ	17	1 2 х х 7 8 х	9х	13 14 х	15 16 х	17

х – кантовка