Выбор структурной схемы главной линии рабочей клети

Введение

С ноября 2006 года ОАО «ММК» приступил к строительству стана 5000. Строительство продолжалось 2 года 8 месяцев. В июле 2009 года на стане 5000 был прокатан первый лист.

На данном стане производят толстолистовой прокат шириной до 4850 м. Он используется в производстве труб для нефтегазовой отрасли (70-80%), в судостроении, при строительстве мостов, в котлостроении и в других видах машиностроения. Получаемые из таких листов трубы имеют высокие качественные характеристики (например, класс прочности Х120) и позволяют использовать продукцию в агрессивной среде.

Стан 5000 ОАО «ММК» во многом уникален. Усилие прокатки клети составляет 12 тыс. тонн. Это самая мощная прокатная клеть в мире. Стан оборудован установками прерванной закалки и контролируемого охлаждения, позволяющими получать гарантированные заданные параметры продукции. К другим отличительным особенностям стана относятся высокая оснащенность современными средствами измерения и контроля параметров, абсолютная техническая прозрачность и комплексный подход к автоматизации процессов управления. Это позволяет организовать индивидуальное сопровождение и паспортеризацию процессов производства каждого листа. Технические характеристики стана позволяют получать продукцию с суженным диапазоном допуска по геометрическим размерам и форме листа по сравнению со стандартами.

Производительность стана 1500 тыс. тонн проката в год.

На стан 5000 поступает заготовка с ККЦ и ЭСПЦ:

Таблица 1

Размеры слябов

1 Назначение и краткая характеристика стана «5000»

Стан 5000 предназначен для производства листов толщиной от 8 до 100 мм, шириной от 1500 до 4800 мм, длиной от 6000 до 24000 мм из низколегированной марок стали типа 09Г2ФБ, 10Г2ФБЮ, 13Г1СУ и других, прокатываемых по контролируемому режиму.

На стане возможна прокатка листов толщиной от 8 до 160 мм, шириной от 1500 до 4800 мм, длиной от 6000 до 24000 мм из углеродистых, конструкционных, низколегированных и легированных марок стали, прокатываемых по обычному режиму.

Возможна поставка листов шириной от 900 до 2400 мм после продольной резки по оси.

Оборудование стана обеспечивает прокатку и отделку листов со следующими прочностными характеристиками (при температуре +20 °С):

- с пределом прочности до 1200 МПа;

- с пределом текучести до 750 МПа (при толщине листа от 41 до 50 мм);

- с пределом текучести до 1000 МПа (при толщине листа до 40 мм).

Таблица 2

Основные марки стали, прокатываемые на стане 5000 и требования, предъявляемые к ним

В состав основного технологического оборудования стана 5000 входят:

- 2 нагревательные печи с шагающими балками;

- окалиноломатель;

- четырехвалковая реверсивная чистовая клеть;

- вертикальная обжимная клеть;

- машина горячей правки;

- система охлаждения листа;

- холодильники;

- кантователь и участок инспекции;

- установка ультразвукового контроля;

- концевые ножницы;

- кромкообрезные ножницы и ножницы продольной резки;

- делительные ножницы катящегося реза;

Схема расположения основного технологического оборудования представлена рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема расположения основного технологического оборудования стана 5000

1 - Склад слябов; 2 - Нагревательные печи; 3 - Первичный гидросбив окалины; 4 - Карман для листов свыше 50 мм; 5 - Рабочая клеть; 6 - Роликоправильная машина №1 (горячей правки); 7 - Установка ускоренного охлаждения; 8 - Роликоправильная машина №2; 9 - Клеймитель; 10 - Карман ПФО (противо флокенного охлаждения); 11 - Холодильник; 12 - Инспекторский стол; 13 - Кантователь; 14 - УЗК; 15 - Ножницы поперечной резки (для обрезки торцов); 16 - Ножницы продольной резки (СКОН + слитинг); 17 - Ножницы №2 поперечной резки (для порезки на мерные длины); 18 Маркировщик; 19 - Термические печи; 20 - Роликоправильная машина №3 (холодной правки); 21 - Маркировщик; 22 - Карманы.

Таблица 3

Характеристики 4-х валковой прокатной клети

Выбор структурной схемы главной линии рабочей клети

Главная линия рабочей клети состоит из рабочей клети, передаточных механизмов и главного электродвигателя.

Основным технологическим инструментом прокатного стана являются валки, вращающиеся в подшипниках и воспринимающие усилие прокатки. Привод валков осуществляется электродвигателем через промежуточные передаточные механизмы и устройства. Машины и механизмы, предназначенные для вращения валков, а также для восприятия возникающих при пластической деформации металла усилий и крутящих моментов, составляют главную линию рабочей клети.

Схема главной линии рабочей клети толстолистового стана 5000 представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Структурная схема главной линии рабочей клети

1 - рабочая клеть; 2 - универсальные шпиндели; 3 - главный электродвигатель; 4 - шестеренная клеть;6 - моторная муфта; 8 - устройство для уравновешивания шпинделей; 9 - прокатные валки; 10 -станины; 11 - механизмы установки верхнего валка; 12 - траверса; 13 - подушки с подшипниками;14 - плитовины; 15 - фундаментные болты