Состав и техническая характеристика оборудования

Назначение цеха

Листопрокатный цех №2 ОАО «АМЗ» предназначен для производства тонкого холодно- и горячекатаного тонкого листа из труднодеформируемых марок стали. За время существования цеха работниками было освоено большое количество марок сталей: углеродистые и конструкционные стали, стали аустенитно-мартенситного, феррито-мартенситного, стареющего и мартенситного классов, сплавы на основе хрома, никеля, титана и прочие. В настоящее время основным видом продукции является лист из углеродистых, нержавеющих, жаропрочных и жаростойких, кислотостойких и специальных марок стали.

В цехе установлены два прокатных стана 1500 и 1400. Стан 1500 предназначен для горячей прокатки готовых листов толщиной 1,6 – 30,0 мм, для производства подката для стана 1400 толщиной 1,5 – 5,2 мм, для прокатки листов с односторонним рифлением толщиной 4,0 – 12,0 мм. Максимальная ширина получаемых листов 1020 мм, максимальная длинна 2500 мм. Кроме того, по требованию заказчика могут быть прокатаны листы и полосы меньших размеров.

Стан 1400 предназначен для холодной прокатки и дрессировки тонких листов. Толщина прокатываемых листов 0,8 – 4,0 мм. Холодная прокатка осуществляется из термически обработанного, травленого, рассортированного и зачищенного горячекатаного подката или холоднокатаного полураската.

Марочный сортамент прокатываемых холодно- и горячекатаных листов приведен в прил. 1.

Анализ работы цеха

Как видно на рис.2 основу производства ЛПЦ-2 составляет лист из углеродистых марок сталей и лишь незначительную часть составляют холодно- и горячекатаные листы из легированных марок сталей.

Рассмотрим динамику изменения объемов производства за последние 3 года:

- 2004 год: станом 1500 произведено 55800 т листов из углеродистых марок сталей и 900 т листов из нержавеющих марок сталей, станом 1400 прокатано 900 т листов из углеродистых и нержавеющих марок сталей;

- 2005 год: станом 1500 произведено 54000 т листов из углеродистых марок сталей и 600 т листов из нержавеющих марок сталей, станом 1400 прокатано 800 т листов из углеродистых и нержавеющих марок сталей;

- 2006 год: станом 1500 произведено 54400 т листов из углеродистых марок сталей и 650 т листов из нержавеющих марок сталей, станом 1400 прокатано 750 т листов из углеродистых и нержавеющих марок сталей.

Оборудование установленное в листопрокатном цехе №2 устарело. Производство цехом горячекатаных и холоднокатаных листов начато в 1959 году, на основании этого можно говорить о высокой степени износа основного и вспомогательного оборудования.

Основной причиной кратковременных простоев являются поломки узлов в основном вспомогательного оборудования из-за нарушения работниками технологии производства листов (поломка роликов правильной машины, наматывание на ролик правильной машины прокатанного листа и пр.). Большинство таких поломок, за редким исключением, приводит к простоям станов. Так коэффициент загрузки по времени стана 1500 составляет примерно 0,92, для стана 1400 он составляет 0,54 (по данным за 2006 год). Низкая загрузка стана 1400 объясняется низким уровнем заказов на холоднокатаные листы из легированных сталей и сплавов.

Количество на стане 1500 брака за 2005 год составило 0,008% от общего объема производства, эта цифра для стана 1400 составила 0,002%. В 2006 году количества брака возросло для стана 1500 до 0,012%, для стана 1400 до 0,0024%. Эти цифры говорят о снижении качества продукции, выпускаемой листопрокатным цехом №2. Основной причиной брака являются наличие на готовом листе вздутий, пузырей, плен, раковин. Другими наиболее распространенными причинами брака являются волна по кромке готового листа, толщина и плоскостность листа, выходящая за пределы допусков по толщине или плоскостности. Кроме того, наблюдается высокий уровень брака при отделке листа: перетрав, царапины, неправильная зачистка, выводящая лист или полураскат за пределы допусков по толщине и т.д.

Говоря о недостатках технологии и оборудования, следует отметить невозможность получения на стане 1500 горячекатаного листа шириной более 1100 мм, в то время как в прокатном производстве наблюдается тенденция по увеличению ширины получаемых листов. Кроме того, рабочая клеть стана 1400 является нереверсивной, что создает дополнительные трудности при производстве холоднокатаного листа (высокий уровень ручного тяжелого труда, во время прокатки постоянно задействован электромостовой кран для передачи прокатанных листов на сторону входа в клеть листов).

На основе проведенного анализа работы цеха, состоянии оборудования можно сделать вывод о необходимости проведения следующих мероприятий:

1. Замена поворотного стола перед рабочей клетью стана 1500 на секцию рольганга с поднимающимися упорами, которая позволит пропускать заготовку и сутунку шириной до 1250 мм;

2. Замена РПМ11, расположенной на линии прокатки стана 1500, на правильную машину, способную производить правку листов шириной до 1250 мм;

3. Комплекс мероприятий по реверсу рабочей клети стана 1400.

Назначение цеха

Листопрокатный цех №2 ОАО «АМЗ» предназначен для производства тонкого холодно- и горячекатаного тонкого листа из труднодеформируемых марок стали. За время существования цеха работниками было освоено большое количество марок сталей: углеродистые и конструкционные стали, стали аустенитно-мартенситного, феррито-мартенситного, стареющего и мартенситного классов, сплавы на основе хрома, никеля, титана и прочие. В настоящее время основным видом продукции является лист из углеродистых, нержавеющих, жаропрочных и жаростойких, кислотостойких и специальных марок стали.

В цехе установлены два прокатных стана 1500 и 1400. Стан 1500 предназначен для горячей прокатки готовых листов толщиной 1,6 – 30,0 мм, для производства подката для стана 1400 толщиной 1,5 – 5,2 мм, для прокатки листов с односторонним рифлением толщиной 4,0 – 12,0 мм. Максимальная ширина получаемых листов 1020 мм, максимальная длинна 2500 мм. Кроме того, по требованию заказчика могут быть прокатаны листы и полосы меньших размеров.

Стан 1400 предназначен для холодной прокатки и дрессировки тонких листов. Толщина прокатываемых листов 0,8 – 4,0 мм. Холодная прокатка осуществляется из термически обработанного, травленого, рассортированного и зачищенного горячекатаного подката или холоднокатаного полураската.

Марочный сортамент прокатываемых холодно- и горячекатаных листов приведен в прил. 1.

Состав и техническая характеристика оборудования

Схема расположения основного и вспомогательного оборудования приведена на чертеже прил. 2. На чертеже номерами позиций показаны:

1- кольцевые методические трехзонные печи, предназначенные для нагрева заготовки и сутунки перед прокаткой на стане 1500. Диаметр печи по кладке 10430 мм. Кладка свода и подины печи выполнена из периклазохромитового кирпича. Максимальная температура печи 1220° С. Скорость вращения печи 0,4 м/с. Угол поворота за один период 30°. Максимальная масса сутунки 200 кг. Печь обслуживают 2 мостовых крана с грузоподъемностью 10 т.

2 – машины для посадки и выдачи металла из печи;

3,5 – подводящий рольганг, секция рольганга имеет общий привод, скорость рольганга 3 м/с;

4 – поворотный стол;

6 – реверсивный стан «Кварто 1500» конструкции НКМЗ.

Максимальная ширина прокатываемых листов 1050 мм, максимальная длина 2500 мм.

Размеры валков приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Размеры валков

Валки	Бочка валков	Шейка валков
Диаметр, мм	Длина, мм	Диаметр, мм	Длина, мм
Рабочие	580 - 610
Опорные	1300 - 1450			1465 - 1520

Рабочие валки двухслойные чугунные с отбеленным слоем, с твердостью по Шору не менее 70 единиц. Рабочие валки из стали марок 9ХФ, 75ХНМ с твердостью по Шору не менее 45 единиц. Рабочие и опорные валки установлены в подшипниках качения. Максимальное давление на валки 22,5 МН.

Привод рабочих валков осуществляется от двигателя ПМ 2600 – 40 через шестеренную клеть и универсальные шпиндели. Мощность электродвигателя 1900 КВт, Частота вращения ротора 0 - 40 – 80 об/мин. Максимально допустимый крутящий момент 0,9 МН*м.

Уравновешивание верхних опорного и рабочего валков гидравлическое с рабочим давлением масла в цилиндрах 9,8МПа.

Привод нажимных винтов от двух электродвигателей постоянного тока мощностью 45 КВт через два глобоидных редуктора с общим передаточным числом 44. Рабочее перемещение нажимных винтов 75 мм, максимальное перемещение 150 мм. Для контроля установленного зазора между рабочими валками стан оборудован указателем раствора валков. Клеть закрытого типа.

Стан оборудован установкой для приготовления и использования технологической смазки на стане во время прокатки. Для выравнивания сутунки и заготовки перед прокаткой стан оборудован равняющими линейками. Стан обслуживается подъемным краном грузоподъемностью 75 т;

7 – одиннадцати роликовая правильная машина. Диаметр правильных роликов машины 180 мм, материал роликов - сталь 9Х, толщина листов подвергаемых правке от 2,0 до 11,0 мм, скорость правки 1,5 м/с, рекомендуемый предел текучести металла листов, подвергаемых правке до 480Н/мм². Пред правильной машиной расположено душирующее устройство;

8 – гильотинные ножницы для обрезки переднего и заднего концов прокатанных листов. Мощность двигателя привода ножниц 40 КВт. Скорость работы двигателя 90 об/мин. Максимальное давление металла на нож 100 т. Число резов в минуту 10. Максимальная толщина обрезаемых листов 18 мм. Угол наклона верхнего ножа 3,5 – 10,0°;

9 – штабелировщик прокатанных листов, снабженный выкатной тележкой;

10 - гидравлические ножницы для порезки долевой заготовки. Максимальное давление масла в гидроцилиндре 20 МПа. Длина ножа 550 мм. Максимальная толщина обрезаемой заготовки 22 мм. Максимальная ширина заготовки 400 мм;

11 – транспортные тележки для передачи металла между пролетами и между стана грузоподъемностью 10 т. Скорость перемещения 15,3 м/мин;

12 –камерные электропечи СДО - 14.20.10/12-8Л1, расположенных в модуле стана «1500» подвергаются термообработке подкаты, полураскаты, готовые холоднокатаные и горячекатаные листы из углеродистых, конструкционных марок стали.

Основные характеристики печи:

- длина рабочего пространства, мм – 2706;

- ширина рабочего пространства, мм – 1400;

- высота, мм - 1042.

Внешние габариты печи: _,

- длина, мм-7 4200.Длина при выдвинутом поде, мм – 9700;

- ширина, мм – 2830;

- высота, мм - 3 130;

- кладка свода и стен - шамот ШБ;

- максимальная температура нагрева, °С - 800-1200;

- максимальная масса садки, т - 7,5;

- число электрических зон – 3;

- термопары, шт-3;

- трансформаторы, тип - ТОТ - 100/155 ПК;

- установленная мощность печи, кВт – 210;

- напряжение питающей сети, Вольт – 380.

13 – проходная роликовая печь. Размеры печи:

- длина печи по кладке 19000 мм;

- ширина печи по кладке 2320 мм;

- ширина рабочего пространства 1392 мм;

- высота свода от роликов 1830 мм.

Скорость роликового пода 0,01 – 0,8 м/с. Ролики водоохлаждаемые из жаростойкой стали марки 20Х25Н20С2. Площадь активного пода 26,5 м². Максимальная температура в печи 1200° С. В печи установлены 34 газовые горелки низкого давления ГНП-4АП. За печью располагается душирующее устройство с форсунками воздушного распыления воды размерами:

- длина 5250 мм;

- ширина 1400 мм;

- высота 1520 мм.

Перед печью располагается раскладчик листов. Захват листов происходит с помощью двух вакуумных присосок, установленных на механизированной траверсе, опускающейся со скоростью 0,8 м/с. Грузоподъемность устройства 200 кг. Максимальная высота стопы листов 600 мм. Максимальная масса листа 190 кг. Время цикла 10 с. Оборудование пролета обслуживают два электромостовые краны грузоподъемностью по 10 т ;

14 – семнадцатироликовая правильная машина. Диаметр роликов 75 мм, скорость правки 1,5 м/с;

15 – одиннацатироликовая машина. Диаметр роликов 180 мм, мощность электродвигателя 130 КВт, скорость правки 1,5 м/с;

16 – печь для получения солевого расплава. Ванны щелочного расплава 2 шт. находятся в камерах горения печей, отапливаемых мазутом. Размеры камеры печи горения:

- длина 3,1 м;

- ширина 1,5 м;

- высота 3,2 м.

Масса готового расплава в ваннах 25 т.

17 – промывные ванны 3 шт., размерами 3,3 х 1,2 х 2,3 м.

18 – ванны кислотные металлические с кислотоупорной изоляцией 8 шт. размерами 3,3 х 1,2 х 2,3 м. Рабочий объем 8 м³. Толщина резинового слоя 12 мм. толщина кладки из кислотоупорного кирпича на диабазовой смазки 190 мм. Ванны оборудованы механизмом качания;

19 – сушильно-моечная машина. Мощность двигателя 79,1 КВт. Диаметр роликов 200 мм. Длина бочки роликов 1300 мм. Скорость движения листа 0,3 м/с.Расход воды 1,0 м³/ч. Температура воды ~95° С. Раскладчик листов перед сушильно-моечной машиной осуществляет захват листов с помощью 3 вакуумных присосок. скорость опускания механизированной траверсы 0,8 м/с. Грузоподъемность устройства 200 кг. Максимальная высота стопы листов 600 мм. Максимальная масса листов 180 кг. Время цикла срабатывания устройства 10 с. После промывки листы укладываются с помощью пневматических цилиндров. Грузоподъемность стола 10 т. Травильное отделение и сушильно-моечную машину обслуживаю 2 электромостовые крана грузоподъемностью 10 т;

20 – нереверсивный стан кварто 1400. Размеры валков приведены в табл. 2.

Масса рабочего валка 1,82 т, опорного – 21,45 т. Опорные валки изготовлены из стали марок 9ХФ или 75ХМФ с твердостью 45 – 69 единиц по Шору. Рабочие валки из стали 9Х2 с твердостью 95 – 105 единиц по Шору. Привод рабочих валков от асинхронного двигателя мощностью 630 КВт через дифференциальный редуктор. Уравновешивание опорных и рабочих валков гидравлическое, нажимное устройство электрическое. Стан оборудован системой противоизгиба рабочих валков с характеристикой:

Таблица 2

Размеры валков

Валки	Бочка валков	Шейка валков
Диаметр, мм	Длина, мм	Диаметр, мм	Длина, мм
Рабочие	370 - 400
Опорные	1240 -1300

- давление масла системе 9,8 МПа;

- диаметр рабочей части цилиндра 130 мм;

- Количество цилиндров 8 шт.;

- максимальное распирающее усилие 140 т.

Задающее устройство с одной вакуумной присоской грузоподъемностью 100 кг. Толщина прокатываемых листов 0,8 – 4,0 мм. Скорость прокатки 1,0 м/с. Разница диаметров парных рабочих валков допускается до 3 мм. максимальное давление металла на валки 2000 т. Максимальный крутящий момент 22 т*м. Стан обслуживается двумя электромостовыми кранами грузоподъемностью по 50 т;

21 – двадцатиоднороликовая правильная машина. Диаметр правильных роликов 60 мм. Толщина листов, подвергаемых правке 0,8 – 3,0 мм.

Скорость правки 0,6 м\с. Рекомендуемый предел текучести металла листов, подвергаемых правке до 440 Н/мм²;

22, 23 – гильотинные ножницы. Мощность двигателя 40 КВт. Скорость работы двигателя 90 об/мин. Максимальная толщина обрезаемых листов 11 мм. Угол наклона верхнего ножа 3,5 – 10,0°. Число резов в минуту 10;

24 – правильно-растяжная машина. Максимальное растягивающее усилие 90 т. Толщина растягиваемых листов до 2 мм. Возможное удлинение при растяжении до 3% . Длина растягиваемого листа от 1420 до 2000 мм. Скорость рабочего хода головки 6 мм/с. Скорость транспортера от 0,075 до 1,3 м/с. Скорость движения раскладчика 9 м/с. Длина хода раскладчика 3 м. Диаметр рабочего плунжера 250 мм. Рабочее давление 200 кг/см². Рекомендуемый предел текучести металла листов, подвергаемых правке до 480 Н/мм².

25 - установлена печь колпаковая электропечь №768360 для термообработки листовых пакетов в среде защитных газов. Характеристики печи:

- размер пакетов металла 1100х2500х250 мм;

- общий вес садки 20 т;

- атмосфера печи H₂ до 1%, CH₄ до 1%, CO-0,1-0,3%, N₂ основа;

- расход защитного газа до 20 м³/ч;

- средство нагрева - электронагреватели со­противления из сплавов Х23Ю5Т;

- температура обработки до 900 °С;

- установленная мощность 100 КВт;

- производительность циркуляционного вентилятора 20000 м³/ч;

- напор вентилятора 1800 Па;

- мощность электродвигателя 22 КВт;

- количество стендов 2 шт.

Для производства защитного эндогаза установлены два эндогенератора ЭН-125 М2 .

Характеристики защитного газа приведены в табл. 3.

Таблица 3 - Характеристика установки защитного газа

Исходные газы до реторты	азот 97%-98%
	метан 2-3,0%
Защитный газ после реторты	метан не более 0,2%
	СО не более 0,3%
	влажность не более - 40%
Давление охлаждающей воды	не менее 1,5 кг/см
Температура в газогенераторе	1050 °С
Нагрев генератора	электрический
Мощность	45 кВт/15 кВт
Напряжение	380 В/122В 50 Гц
Узел сероочистки	температура	350°С
	нагрев	электрический
	мощность	8 кВт
	напряжение	380 В