Эксплуатация привода валков клети стана 2030 в условиях производства холодного проката и покрытий ПАО «НЛМК»

Введение

ПАО «НЛМК» - предприятие с полным металлургическим циклом: от производства сырья для выплавки чугуна и стали до конечной продукции – плоского металлопроката с высокой добавленной стоимостью. Высококачественная металлопродукция ПАО «НЛМК» применяется в различных стратегически важных отраслях экономики, от строительства и машиностроения до производства энергетического оборудования и труб большого диаметра.

Общая схема производства включает следующие переделы:

- агломерационное производство;

- коксохимическое производство;

- доменное производство;

- сталеплавильное производство;

- прокатное производство.

ПАО «НЛМК» - предприятие с полным металлургическим циклом: от производства сырья для выплавки чугуна и стали до конечной продукции – плоского металлопроката с высокой добавленной стоимостью. Высококачественная металлопродукция НЛМК применяется в различных стратегически важных отраслях экономики, от строительства и машиностроения до производства энергетического оборудования и труб большого диаметра.

Прокатное производство представлено цехом горячей прокатки ПГП (производство горячего проката), и цехами холодной прокатки ПХПП (производство холодного проката и полимерных покрытий), ПТС (производство трансформаторной стали), ПДС (производство динамной стали).

Теоретическая часть

1.1 Технологический процесс производства

Заготовкой для прокатки служат горячекатаные травленые полосы в рулонах, поступающие со стана 2000 горячей прокатки. Толщина полосы 1,86,0 мм, ширина 9001850 мм.

В цехе установлены два агрегата непрерывного травления для удаления механической ломкой и химическим растворением в растворах соляной кислоты окалины с поверхности горячекатаных полос из углеродистой стали, свернутых в рулон.

Основные габариты агрегата: ширина 12 м, высота 10,95 м, длина 323 м, заглубление 9,6 м. Каждый агрегат включает: разматыватель рулонов, стыкосварочную машину, накопитель, ванны для травления, нейтрализации, промывки и очистки полос, сушильный агрегат, а также установку регенерации растворов.

Горячекатаные рулоны мостовым краном подают в вертикальном положении на устройство для транспортировки, кантуют в горизонтальное положение и выдают на приемную часть разматывателя.

В устройство для транспортировки рулонов входят: пластинчатый длиной 49,2 м транспортер с шагающими балками для 14 рулонов, измеритель ширины, кантователь грузоподъемностью 440 кН, транспортер с шагающей балкой для трех рулонов, машина для удаления обвязочной ленты, загрузочный цепной конвейер для пяти рулонов общей длиной 19,4 м (скорость транспортирования 9 м/мин), гидравлическая установка для обеспечения устройств транспортировки рулонов гидравлическим маслом с давлением 14 МПа.

Входная часть предназначена для размотки рулонов, обрезки передних и задних концов, вырезки дефектов, сварки полос встык для получения непрерывной полосы перед травлением. Загрузочная тележка имеет привод подъема от двух гидроцилиндров 280/160 и 1200 мм, привод перемещения - от 12кВт двигателя постоянного тока. Консольный четырехступенчатый разматыватель предназначен для размещения рулона, центрования по оси травильной линии и размотки полосы сверху. Отгибатель переднего конца полосы, тянущий и правильный агрегат служат для подачи переднего конца полосы от разматывателя до гильотинных ножниц, правки полосы и после обрезки подачи к сварочной машине. Толщина разрезаемого на ножницах металла 6,0 мм, ширина 1950 мм, максимальное усилие реза 625 МН, ход подвижного ножа 100 мм.

Тип стыкосварочной машины SBS 80/1600/19Н со сварочным трансформатором мощностью 1,6 МВт, усилием осадки 780 кН при давлении 10 МПа. Максимальная ширина свариваемой полосы 1,9 м.

Комплект натяжных роликов служит для разматывания полосы с разматывателей после сварки и для создания натяжения полосы в петлевом устройстве (четыре ролика диаметром 1,3 м, длиной бочки 2,1 м, три ролика имеют диаметр 254 мм, длину 600 м). Ролики облицованы полиуретаном.

Входное петлевое устройство предназначено для создания запаса полосы, обеспечивающего непрерывную работу агрегата при переходе с одного разматывателя на другой, а также подготовки, сварки концов полос и обработки сварочного шва. Горизонтальные петли (6 ветвей) располагаются под травильными ваннами. Нижняя часть петли поддерживается рольгангами, а верхняя тележкой и роликами поворотных устройств. Петлевых тележек и направляющих роликов по три. Запас полосы 720 мм, скорость тележки 130 м/мин, натяжение, создаваемое приводами петлевых тележек 45,884,0 КН. Привод петлевого устройства от двух двигателей мощностью 0530/530 кВт, число оборотов 0750/775 в мин.

Вспомогательная лебедка служит для заправки полосы и сведения концов в случае обрыва. Машина правки растяжением предназначена для предварительного механического удаления окалины с полосы и создания необходимой планшетности. Число роликов - четыре, диаметр 1,3 м, длина бочки 2,1 м, твердость 15мм полиуретанового покрытия HSh 95±3 ед. Количество рабочих валков — три, максимальный диаметр 76 мм, минимальный 67 мм. В одной кассете по оси I - 12 опорных роликов максимальным диаметром 134,5 мм, минимальным 125,5 мм, шириной 120 мм, по оси II - 11 роликов шириной 120 мм и два шириной 30 мм. При работе узлов тянущих и правильных роликов, сварочной машины и машины правки растяжением окалина, пыль и металлические частицы отсасываются воздушным потоком через рукавные фильтры вниз и при помощи шнека подаются в установленные рядом короба.

Кислотная ванна состоит из пяти секций общей длиной 133,275 м, шириной 2,5 м и глубиной 0,9 м. Снаружи ванны - ребра жесткости из профильной стали, изнутри — 4-мм слой эбонита, стены футерованы кислотоупорным кирпичом и плитками из плавленого базальта. Между секциями ванны установлены гранитные блоки и гуммированные ролики отжима травильного раствора диаметром 345 мм, длиной бочки 2,3 м. Подъем и прижим роликов от 12 пневмоцилиндров. Для травления металла применяют техническую синтетическую 32 % соляную кислоту. Состав травильного раствора - 200 г/л суммарной кислоты. Количество циркулирующего раствора - 250 м3.

Максимальная скорость полосы, м/мин: во входной части 780, в травильной 360, а в выходной 500. Заправочная скорость 60 м/мин. При травлении 25т рулона полосы сечением 2,3 х 1350 мм средняя производительность травильного агрегата 360 т/ч.

Непрерывно-травильный агрегат № 2 по составу и характеристике оборудования выполнен аналогично непрерывно-травильному агрегату № 1. В состав его дополнительно включен участок пассивации длиной 5,0 м для нанесения раствора, предохраняющего металл от коррозии.

Состав пассивирующего раствора, кг/м3: 42 соды (NaCO3), 42 тринатрийфосфата (Na3P04), 42 буры (Na2S2O3).

На выходной стороне травильной ванны расположен двойной комплект управляющих отжимных роликов.

Ванна промывки выполнена как пятиступенчатая каскадная промывка и состоит из пяти секций общей длиной 23,7 м. Комплект отжимных роликов за ванной аналогичен отжимным роликам за ванной травления.

Выходная часть травильного агрегата оборудована двумя натяжными роликами диаметром 1300 мм, длиной бочки 2100 мм и двумя прижимными роликами диаметром 254 мм и длиной бочки 800 мм. Петлевое устройство на выходе предназначено для образования запаса полосы (450 м). Горизонтальные петли (четыре ветви) располагаются под травильными ваннами. Нижняя часть петли поддерживается рольгангами, а верхняя - тележкой и роликам поворотных устройств. Натяжных тележек две. Натяжение, создаваемое приводами петлевых тележек, 4568 кН.

Комплект натяжных роликов № 3 предназначен для образования натяжения полосы при скоростях < 60 м/мин.

Боковые кромки на протравленной полосе обрезают на дисковых ножницах. В агрегате установлено двое дисковых ножниц, при работе одних настраивают другие, что уменьшает время на замену и кантовку ножей. Диаметр ножа до перешлифовки 400 мм, после 360 мм, толщина ножа до перешлифовки 40 мм, после 20 мм. Ножей в установке четыре. Максимальная ширина обрезаемой кромки на одну сторону 35 мм, минимальная 10 мм. Ножницы исполнены в виде протяжных, т.е. с неприводными ножевыми валами. В агрегате - двое кромкокрошительных ножниц. Для натяжения 10,8108 кН полосы перед моталкой установлены натяжные и прижимные ролики.

Промасливающая машина предназначена для смазки полосы антикоррозионным защитным маслом или эмульсией из 12 распылительных сопел, наносимыми в зависимости от скорости и ширины непосредственно или через войлочный ролик. Лишнее масло отжимается парой гуммированных роликов диаметром 200 мм, длиной бочки 2,1 м.

Техническая характеристика механических ножниц поперечной резки сварных швов, вырезки проб и уборочного устройства от них аналогична ножницам поперечной резки входной части.

После порезки полосу при помощи комплектов отклоняющих роликов № 1 и № 2 подают в барабан моталок плавающего типа с электрогидравлической следящей системой. Моталки приводятся от 0810/810кВт двигателя (10450/1350 об/мин). Максимально допустимая масса рулона 45 т, натяжение полосы 105 кН.

С барабана моталки рулоны снимателем передают на горбунковый цепной транспортер, состоящий из тележки перемещения и съемной вилки, и устройством для транспортировки - на склад травленых рулонов. Устройство для транспортировки состоит из разгрузочного двухцепного 40м транспортера для 11 рулонов, мульдовой шагающей балки для трех рулонов, горбунковой шагающей 14м балки для четырех рулонов и двухцепного 185м транспортера для 26 рулонов. Скорость транспортировки от 9 до 12,5 м/мин.

На складе рулоны маркируют, обвязывают одной или двумя металлическими лентами, взвешивают на 50т весах с фотоэлектрическим ощупывающим устройством и дистанционным печатающим устройством. Линия непрерывного травления автоматизирована. В результате автоматизации с использованием УВМ осуществляется управление механизмами агрегата входной, центральной и выходной частей, последовательностью операций по транспортировке полос, выбор и управление технологическим режимом обработки полосы, слежение за материалом с момента подачи рулона к разматывателю и до маркировки его с передачей данных на УВМ стана по машинной связи.

Описание технической эксплуатации

2.2.1 Правила технической эксплуатации

Подготовка и настройка стана:

Перед прокаткой производят настройку и подготовку стана:

1) Входная часть:

- осмотр и очистка транспортных устройств, разматывателей, прижимных и отклоняющих роликов.

- чистка и обдув сжатым воздухом металлоконструкций стыкосварочной машины.

- очистка фотодатчиков.

2) Стан:

- осмотр и очистка проводковой арматуры

- осмотр состояния поверхности бочек рабочих валков перед завалкой в клеть на предмет выявления повреждений поверхности и дефектов подготовки валков.

- проверка шероховатости бочек рабочих валков для 5-ой клети на соответствие требованиям НТД.

- осмотр состояния поверхности бочек опорных валков перед завалкой в клеть на предмет выявления повреждений.

- проверка работы форсунок при кратковременном включении подачи эмульсии: перекрытие зон охлаждения на валках, факел распределения и равномерность подачи. Настройка замененных форсунок (ряд А под углом 15° к линии прокатки, ряд В и ряд С под углом 45°).

- проверка состояния тензороликов, прижимных и стрессометрических роликов на предмет отсутствия наваров и задиров.

- юстировка толщиномеров по образцу.

3) Выходная часть.

- осмотр и очистка транспортных устройств, моталок, прижимных и отклоняющих роликов.

- очистка фотодатчиков.

- проверка надежности сварки на машине приваривания внутреннего витка.

Ответственность за подготовку стана возлагается на вальцовщиков, старшего вальцовщика, операторов, электромонтера АСУТП, дефектоскописта. Контроль подготовки стана проводит сменный мастер, старший вальцовщик.

Результаты проверки записывают в технологический журнал стана с подписями ответственных исполнителей. Решение о начале прокатки принимает сменный мастер.

Настройка стана должна обеспечить получение полосы требуемой толщины и профиля в соответствии со стандартами и техническим условиями.

2.2.3 Приём и сдача смены.

При сдаче смены осматривают основной состав оборудования:

а) Входная часть линии непрерывной прокатки:

- загрузочный шаговый конвейер с центрирующим устройством.

- загрузочная тележка

- устройство для вертикального центрирования рулонов по оси барабана разматывателя

- устройство для снятия и резки упаковочной ленты

- разматыватель

- указатель положения переднего конца полосы

- тянущие ролики и правильная машина

-направляющий стол

-ножницы поперечной резки концов

-транспортёр

-двойной проводковый стол

-отклоняющие ролики

-стыкосварочная машина

-подающие ролики

-натяжные ролики № 1

-управляющий ролик

-петлевое устройство

-опорный рольганг

-натяжные ролики № 2

-поворотный «тянущий» (стабилизирующий) ролик

б) Входная часть линии порулонной прокатки:

-загрузочный шаговый конвейер

-загрузочная тележка

-двухголовчатый разматыватель

-устройство для отгибания и направления конца полосы с трёхроликовой подающей машинкой

-направляющее устройство

-подающие ролики

-устройство для зажима и опускания полосы

-центрирующее устройство

-направляющий стол

-гидрозажим полосы

-ножницы поперечной резки

-измеритель толщины

-устройство для удаления обвязочной ленты

в) Рабочие клети:

-опорные плитовины со сборными ваннами

-пять клетей с гидронажимными устройствами

-устройства для перевалки валков

-пресс-проводки

-устройство для сдува с полосы эмульсии перед толщиномерами и за клетью № 5

-межклетьевые проводниковые столы

-толщиномеры

-приборы определения натяжения полосы

-прижимные ролики

-стрессометрический ролик

г) Выходная часть стана:

-тянущие ролики

-летучие барабанные ножницы

-моталка № 1 со сталкивателем рулонов

-ременный захлёстыватель № 1

-разгрузочная тележка № 1

-направляющий ролик

-моталка № 2 со сталкивателем рулонов

-ременный захлёстыватель № 2

-разгрузочная тележка № 2

-прижимные ролики

-тележка для транспортировки рулонов

-устройство для центрирования рулонов

-моталка инспекторского стола

-прижимной ролик

-устройство для отгибания и направления конца полосы

-цепной транспортёр

-весы

-устройство для обвязки рулонов

-устройство для маркировки рулонов

2.2.4 Внутрисменное обслуживание.

Технический уход ограничивается главным образом регулярными проверками на плотность гидравлических трубопроводов и гидравлических цилиндров, чисткой и смазкой находящихся при станинах изнашивающихся плит перед обкаткой валков.

Также проводится профилактический уход при ежесменном обслуживании клетей:

Дать команду «Разобрать электрические схемы и отключить гидравлику», проверить действительность отключения механизмов пробным пуском и допустить к ремонтным работам обслуживающий персонал, передав им ключ-бирку и жетон-бирку.

Осмотреть оборудование, обратив внимание на:

- утечку масла через пятаки валковых муфт (во время перевалки рабочих валков);

- состояние крепежа валковых муфт;

- наличие зазоров в соединениях шток штанга всех гидроцилиндров;

- наличие линеек, конечных выключателей и их исправность;

- поступление смазки в шестеренную клеть;

- поступление смазки в масляные коробки шпинделей и уровня смазки в редукторе барабанных ножниц;

- поступление смазки в тянущие и отклоняющие ролики;

- собрать ключи-бирки и жетонбирки, дать команду на сборку электрических схем и проверить путём включения работу механизмов и конечных выключателей;

- дать команду: - «приступить к работе»;

Общие инструкции по техническому уходу за прокатными валками:

- перед встройкой комплекты валков следует основательно вычистить и поверхности скольжения подушек в достаточной степени обеспечить пластичной смазкой;

- бочки валков перед начальным вращением должны быть тщательно очищены от пластичной смазки и от масла. Это крайне необходимо для того, чтобы при выпадении опорных валков они не соскальзывали, и чтобы не было повреждений поверхности;

- при вращении валков вначале следует контролировать температуру подшипников;

- немедленно с началом вращения валков следует подать охлаждающее средство для валков, дозируемое соответственно скорости вращения;

- кованные стальные валки, применяемые для развальцовки стали или цветных металлов на станах холодной прокатки, имеют закаленные бочки и являются очень чувствительными касательно температуры и эффектов перегревания;

- при каждом прокатном стане возникают помехи, нарушающие нормальный рабочий процесс, причинами которых являются поврежденные поверхности валков, в первую очередь рабочих валков;

- причинами этих помех могут быть проскальзывание прокатываемого материала, наварка в местах разрыва полосы, расслоение и свертка или ошибки в электрическом обслуживании прокатного стана. Всё это приводит к неожиданным перегревам закаленных поверхностей бочек валков;

- для избегания таких потерь из-за подобных помех валки следует извлечь из прокатного стана и хорошо проверить перед новой встройкой в прокатный стан;

- повреждение валка в результате какой-либо помехи не всегда можно определить "на глаз", а поэтому рекомендуется в случае помех проверить партию бочек 3 %-ной азотной кислотой, называемой также «ниталь», чтобы установить насколько большим был перегрев и какие заключения следует сделать касательно сошлифовки.

Виды ремонтов и их содержание

2.3.1 Текущий и капитальный ремонты

Текущий ремонт привода рабочей клети проводится в соответствии с графиком ремонтов стана 2030. Первый с периодичностью 30 дней с остановкой стана на семь часов; второй с периодичностью 29 дней с остановкой стана на 34 часа. При ремонте производится плановая перевалка всех рабочих и опорных валков вместе с опорами и подушками; необходимо снять крышку шестерённой клети, вывалить валки и подушки из клети; также снять крышки редукторов. Все детали очистить от масла, грязи и вытереть насухо, при необходимости заменить. Целью ремонта является определение дефектов в деталях, степени их износа и пригодности к дальнейшей эксплуатации.

Станины и крышки шестерённой клети и редукторов осмотреть и проверить, нет ли трещин, выбоин и других дефектов, нарушающих их прочность. Проверить крепление станин рабочей и шестеренной клетей.

В маслонасосах проверить состояние сальниковой набивки, плотность фланцевых соединений и чистоту каналов, проверить состояние фильтра и произвести его очистку.

Произвести проверку галтелей и рабочих поверхностей вкладышей опор шестеренных валков. При увеличении зазоров в галтелях произвести наплавку баббитом и установить дистанционные кольца для уменьшения разбега.

Вкладыши подлежат замене, если в их теле обнаружены трещины, выкрашивания более чем на 20% поверхности вкладыша, расслаивание баббитового слоя или отставание от корпуса вкладышей. При износе вкладышей меньше предельно допустимых норм вкладыши наплавляются с последующей расточкой и шабрением.

Износ зубьев шестерённых валков не должен превышать 25% от первоначальной толщины. В случае превышения нормы износа шестерённые валки заменяются на новые.

Капитальный ремонт проводится в соответствии с графиком ремонтов стана 2030 с периодичностью один раз в год с остановкой стана на 5…10 суток; и при этом производятся следующие виды работ:

- полная разборка шестерённой клети и редукторов, демонтаж нажимных винтов и универсальных шпинделей;

- выявление дефектов в деталях их устранение или замена изношенных деталей, если они не подлежат восстановлению (прокладки, уплотнения, вкладыши, болты и т.д.);

- чистка и промывка всех смазочных каналов;

- проверка фундаментов и плитовин;

- сборка редукторов, шестеренной клети и её выверка относительно оси прокатки и по отношению расположения рабочих валков клети.

Монтаж нажимных винтов и универсальных шпинделей.

После ремонтов производится опробование с предварительным подключением системы смазки и охлаждения.

Заключение

В ходе курсового проекта рассмотрены вопросы технической эксплуатации и ремонта рабочих клетей непрерывного стана «2030» в условиях работы ПХПП ОАО «НЛМК». Разработана техническая карта ремонта промежуточного вала. Произведены расчеты мощности двигателя привода механизма, кинематический расчет, прочностные расчеты явились тренировкой к выполнению дипломного проекта.

а1на3 Пятиклетевой стан тандем 2030.cdw