Разработка технологического процесса и определение технико-экономических показателей производства холоднокатаной полосы сечением 1,0 х 1100 мм из стали марки 08Ю

Страница 2

Предельные отклонения по ширине стали в рулонах с необрезаной кромкой +20 мм.

Серповидность стали в рулонах менее 10 мм на длине 3 м.

Сталь в рулонах не должна иметь скрученных и смятых концов.

Телескопичность не должна превышать 75 мм.

Измерение толщины стали производят на расстоянии более 40 мм от кромок и 2 м от конца рулона.

1.2 Выбор схемы технологического процесса производства

На рис.1 приведена технологическая схема производства холоднокатаной полосы.

Технологическая схема производства

холоднокатаной полосы

Рис.1

Первой операцией в цехе холодной прокатки является очистка поверхности листов от окалины, чтобы она не вдавливалась при холодной прокатке в металл и валки. Прокатка осуществляется для получения тонкой полосы в рулонах толщиной 1,0 мм. С целью повышения производительности стана и технологических агрегатов прокатку и отделку полосы осуществляют рулонным способом, т.е. полоса сматывается в рулоны. Готовый прокат подвергается светлому рекристаллизационному отжигу для устранения наклепа и достижения требуемых механических (предел текучести, относительное удлинение) и технологических (штампуемость) свойств. Затем осуществляется дрессировка - холодная прокатка полосы с величиной относительной деформации 1% с целью улучшения поверхности стали, имеющей после горячей прокатки и травления много неровностей, а также для создания поверхностного упрочнения (наклепа), что имеет существенное значение для листов, подвергаемых в дальнейшем холодной штамповке, так как при недостаточно жесткой поверхности металла на ней могут появиться линии сдвига (следы от пересечения плоскостей сдвигов с внешней поверхностью листа).

1.3. Выбор типа оборудования и его основных

параметров

Для реализации принятой схемы производства (см. п. 1.2) выбирается цех холодной прокатки с непрерывным четырехклетьевым станом 500/1400х1700. Этот стан предназначен для холодной прокатки горячекатаных травленых полос, свернутых в рулоны. Краткая техническая характеристика стана приведена в табл. 6.

Таблица 6

Техническая характеристика непрерывного стана 500/1400х1700

Показатели	значение показателя
Размеры полосы в мм: толщина ширина	1,8-5,0* 0,4-2,5 600-1550
Диаметр рулона в мм: внутренний наружный	600 до 2200
Масса рулона в т	до 30
Скорость прокатки в м/сек	до 25
Заправочная скорость в м/сек	0,75
Диаметры в мм: головок разматывателя барабана моталки	600 600
Диаметры валков в мм: рабочих опорных	500/470 1400/1370
Длина бочки валков в мм	1700
Наибольшее натяжение в кН: на разматывателе на моталке	30 120
Наибольшее давление металла на валки при прокатке в МН	200

* В числителе - размеры исходной заготовки, в знаменателе - размеры готовой продукции

Для удаления окалины используется непрерывный травильный агрегат, что обеспечивает высокую производительность, максимальную автоматизацию процесса, минимальный расход кислоты и наиболее благоприятные условия труда. Травление осуществляется в растворе соляной кислоты, что имеет следующие преимущества перед травлением в растворе серной кислоты: лучшее качество поверхности полосы после травления; уменьшение потерь металла при травлении на 25%; снижение стоимости травления (соляная кислота дешевле серной); повышение интенсивности растворения окалины в 1,6-2 раза; значительное снижение расхода кислоты. Концентрация раствора соляной кислоты 15%, температура травления 90С

Для отжига применяются непрерывные печи, которые позволяют значительно ускорить процесс производства стали, так как время отжига разматываемой полосы, проходящей через печь с большой скоростью, составляет несколько минут. Большим преимуществом непрерывного отжига является также то, что полоса по всей длине имеет одинаковые механические свойства. Это обусловлено одинаковыми условиями нагрева и охлаждения. Также при непрерывном отжиге исключается опасность слипания витков рулона и наблюдается некоторое уменьшение коробоватости и волнистости полосы, получающихся при холодной прокатке. Температура отжига 700С, защитная атмосфера 5% Н2, а остальное азот, скорость движения полосы 1,6 м/с.

Для дрессировки используется одноклетьевой нереверсивный стан 1700. Скорость дрессировки 20 м/с, степень обжатия 2%.

1.4. Ориентировочный расчет деформационного и

скоростного режимов прокатки

Конечная толщина полосы 1 мм достигается в результате обжатия подката во всех клетях стана на 75%. Суммарное обжатие распределено так:

1й проход 30% не максимальное, т.к. опасаются разнотолщинности подката

2й проход 40% максимальное пока нет наклепа

3й проход 30%

4й проход 15% меньше, чтобы улучшить плоскостность

ho=100hк/(100-75)=1001/(100-75)=4 мм

1й проход: (4-h1)100%/4=30% h1=2,8 мм

2й проход: (2,8-h2)100%/2,8=40% h2=1,7 мм

3й проход: (1,68-h3)100%/1,68=30% h3=1,2 мм

4й проход: hк=1,0 мм

Исходные данные:

Lб=1700 мм

hк=1 мм

bк=1100 мм

Исходная заготовка:

ho=4 мм

bo=1100 мм

Gрул.=30 т

Vmax=25 м/с

Vраб=20 м/с

=75%

Lк=Gрул/Sк=30/7,851,10,001=3474,23 м

Lo=3474,23/4=868,55 м

Таблица 7

проход	hi-1	hi	,%	h	=	Li-1	Li
1	4,0	2,8	30	1,2	1,43	868	1242
2	2,8	1,7	40	1,1	1,67	1242	2074
3	1,7	1,2	30	0,5	1,43	2074	2966
4	1,2	1,0	15	0,2	1,18	2966	3474