Проект термічного відділення для обезуглерожівающего і рекрісталлізаціонного відпалу ізотропної електротехнічної сталі третьої групи легування в товщині 0.5 мм в умовах ЛПЦ-5 АТ НЛМК

Металургія

Загальна частина

2 Введення

ізотропна електротехнічна сталь застосовується для виробництваелектромашин, магнітопроводів, реле, дроселів, генераторів,перетворювачів енергії.

В даний час у зв'язку зі значним поліпшенням якості цієїсталі, обсяг виробництва і використання значно виріс.

ізотропна електротехнічна сталь за способом виробництва буваєгарячекатана і холоднокатана. Гарячекатану сталь виробляють головнимчином методом гарячої прокатки листів на двовалкової станах з нижнімприводним валиком. Вона має низький рівень магнітних властивостей та якістьповерхні, не забезпечує коефіцієнт заповнення пакетівмагнітопровода вище 0,93. З розвитком безперервного розливання сталі, пуском вексплуатацію безперервних високошвидкісних широкосмугових станів гарячої іхолодної прокатки, використання прохідних печей для зневуглецювання ірекристалізації металу, частка гарячекатаної електротехнічної сталі взагальному обсязі виробництва швидко зменшується. Собівартість холоднокатаноїстали значно нижче, ніж гарячекатаної. [1]

У процесі обробки на агрегаті безперервної дії рулони стрічкирозмотують і простягають через піч по опорним роликам при цьомузабезпечується однорідність властивостей металу, всі процеси протікають збільшою швидкістю. Впровадження безперервних ліній дозволяє механізувати йавтоматизувати процеси, в результаті чого досягається високапродуктивність праці.

1.2. Завдання по курсовому проекту

Проект термічного відділення для обезуглерожівающего ірекрісталлізаціонного відпалу ізатропнотехніческой стали третіми групилегування в товщині 0,5 мм в умовах ЛПЦ-5 АТ НЛМК річна програма
120'000 тон.

1.3. Обгрунтування будівництва відділення

ізотропні електротехнічні сталі, з товщиною 0,5 мм, єосновним матеріалом для виготовлення магнітоактівних частин машин,що виробляють або перетворюють електроенергію.

Покращення магнітних властивостей ізотропних електротехнічних сталейпризводить до економії електроенергії. Тому в багатьох країнах ведутьсяінтенсивні дослідження і робляться значні капітальні вкладення вустаткування і вдосконалення технології виготовлення цих сталей.

Будівництво відділення забезпечує правильне розташування цехів,ділянок джерел постачання водою, газом, а також задовольняє основнимтехнічним рішенням, проектування цеху, і основним техніко-економічнимпоказниками.

2. Технічна частина.

2.1 Вимоги пропоновані до ізотропної сталі.

За умовами роботи електротехнічних сталей потрібна висока магнітнапроникність і малі втрати енергії при перемагнічування.

Втрати енергії при перемагнічування залежать від площі петлігистерезиса, тобто від залишкової індукції і коерцитивної сили. Длязменшення площі петлі гистерезиса при високій магнітної індукції повиннабути отримана дуже маленька коерцитивної сила.

Найбільш простим магніто-м'яким матеріалом є дуже чисте залізо.
Але питомий електричний опір його мало, тому воно можезастосовуватися там, де питомий опір ролі не грає. Крім тогозалізо схильне до магнітного старінню. Тому для ізотропної сталинеобхідно легування заліза елементами підвищують питомийЕлектроопір. Рівень магнітних властивостей електротехнічних сталей взначній мірі залежить від способу одержання, зберігання, товщиниаркушів, характеру структури і текстури металу.

2.5. Технологічний процес.

виплавку сталі, з вмістом 0,8-3,2% кремнію, проводять уелектродугової печі або кисневому конвекторі. Після гарячої прокатки натовщину 2,0-3,0 мм, з нормалізацією або без неї, проводять одноразовухолодну прокатку на кінцеву товщину. Надалі холоднокатаний металпіддається електронно-променевої обробці, в результаті чого смуганагрівається до певної температури. Потужність електронного пучка і дозаопромінення вибирається з урахуванням температури нагріву смуги. Тривалістьопромінення залежить від розміру зерна в сталі перед обезуглерожівающімотжигом. Після радіаційно-термічної опрацювання проводитьсяобезуглерожівающій отжиг смуги в інтервалі температур 800-8500С з точкоюроси +20-300 С в азоту-водневої атмосфері і кінцевий рекрісталлізаціоннийотжиг при температурі 1000-11000С

Терморадіаціонная обробка прискорює дифузійні процеси,інтенсифікує структурно-фазові перетворення, призводить до модифікаціїопромінюється матеріалу. Нагрівання металу пучком електронів зменшуєразнозерністость, сприяє розвитку текстурних компонент, сприятливихз погляду магнітних властивостей, орієнтувань. [4]

Сталь третьої групи легування піддавалася гарячої прокатки натовщину 2,25 мм, нормалізації при температурі 8500С з подальшимтравленням поверхні смуги в соляно-кислотному розчині. Потімздійснювалася холодна прокатка на товщину 0,5 мм і радіаційно -термічна обробка пучком електронів з заданою потужністю і допевної температури. Після цього зразки обезуглерожівалі при 8200С зточкою роси +250 С в атмосфері містить 95% N2 5% H2 до змісту вуглецю
0,05%. Кінцевий рекрісталлізаціонний отжиг проводився при температурі
10500С в сухому захисному газі 7 хв. У результаті такої обробки отриманорозмір зерна в межах 180-220 мкм. [4]

Принципова технологічна схема виробництва холоднокатаноїелектротехнічної сталі 3 групи легування в умовах ЛПЦ-5 представленав таблиці 1.

Таблиця 1.

Принцип функціонування агрегату термічної обробки. Агрегаттермічної обробки можна умовно поділити на три ділянки: вхідний,центральний і вихідний.

Вхідний ділянку.

обв'язали рулони з вагою до 30т. встановлюється мостовим краном настелажі, що знаходяться по обидва боки завантажувальної візки.

Рулон автоматично центрується по висоті перед розмотувач івстановлюється завантажувальної візком на барабан розмотувач (d = 600 мм .).

Потім візок відводиться у вихідне положення. Барабан розмотувачрозширюється, притискної ролик опускається на рулон для підтримування першимгілка. Оператор обрізає обв'язувальні смугу пневматичними ножицями.

Завдяки обертанню рулону смуга подається на тягнучі ролики. Роликипритискаються і смуга переміщається на позицію гільйотинних ножиць. Ціножиці використовуються для обробки переднього і заднього кінця смуги, і якщотреба для видалення дефектних ділянок [5].

Передній кінець смуги після обробки (кінець 37 стр.) подається зшвидкістю введення (30м/мін) на зварювальну машину для роликовій зварюванняопору.

Центрування смуги здійснюється за допомогою передніх бічних направляючихзварювальної смуги і зварювальної машини.

Під час зварювання двох смуг вхідний ділянку агрегату зупинений, під часколи смуга продовжує розмотуватися в печі теплової обробки.

Після зварювання двох смуг вхідний ділянку включається в нормальний режимроботи, для подачі смуги на центральний ділянку. Подача смуги виконуєтьсяз такою швидкістю, щоб вхідний накопичувач міг заново наповнитися домаксимуму.

Максимальна швидкість вхідного ділянки для накопичення вхідногонакопичувача повинна бути 60 м/хв.

Ця швидкість автоматично зменшується до швидкості обробки післянакопичення накопичувача.

Переміщення у накопичувачі забезпечується рольгангів і розділовимиплечима.

Центрування смуги по відношенню до поздовжньої осі агрегату забезпечуютьсяцентруючі роликами, а також направляють роликами, встановленими ввізку накопичувача.

2.2 Вибір марок сталі

До третьої групи легування, належать, сталі з вмістом кремнію
1,8-2,8% (мас)

Таблиця 2

хімічний склад сталі 3-Ї ГРУПИ Легування ізотропної електротехнічної сталі за ГОСТ 21427.2-83 (% масовий.)
| Мар-| C | Si | Mn | Al | P | S | Cr | Ni | Cu | N2 | Ti | O2 |
| ка | | | | | | | | | | | | |
| став | | | | | | | | | | | | |
| і | | | | | | | | | | | | |
| 2311 | 0.04 | 1.6-| 0.1-| 0.3-| | 0.01 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.015 | 0.025 | 0.005 |
|. | | 1.9 | 0.3 | 0.6 | 0.03 | | | | | | | |
| 2312 | | | | | | | | | | | | |
|. | | | | | | | | | | | | |

Механічні властивості повинні відповідати таким вимогам [2].

Таблиця 3

Магнітні властивості холоднокатаних електротехнічних ізотропних сталей

ГОСТ 2142.2-83.
| Марка сталі | Р1, 5/50, | В2500, | (В, | R | (,% | (в, МПа | КСТ,% |
| | Вт/кг | Тл | Тл. | | | | |
| 2311 | 4,4 | 1,54 | 0,16 | 1 | 37 | 30-60 | (4 |
| 2312 | 4,0 | 1,56 | 0,16 | 1 | 37 | 30-60 | |

2.3. Вплив елементів на властивості сталі

Вплив вуглецю (С)

Вуглець є найбільш шкідливою домішкою в електротехнічної сталі.

Рис.1 Вплив домішки вуглецю на криві намагнічування заліза .

Зниження вуглецю в сталі на 0,015% в досліджуваному інтервалі 0,03-0,05%сприяє зменшенню питомих втрат на 0,5 Вт/кг. І підвищення магнітноїіндукції на 0,15 Тл. [1]

Ступінь впливу вуглецю на магнітні властивості залежить від форми йоговиділення в твердому розчині у вигляді цементиту.

Найбільш несприятливий вплив на магнітні властивості надаєвиділення вуглецю у формі структурно вільних карбідів, розташованихвсередині зерен фериту.

Форма виділень вуглецю залежить від швидкості охолодження металу пригарячої обробки. Повільне охолодження сприяє виділенню вуглецю, атакож дисперсних частинок і фіксації вуглецю в твердому розчині. Подальшевиділення вуглецю з твердого розчину викликає магнітне старіння.

виплавляти електротехнічну сталь потрібно якомога з меншимзмістом С, але зниження його в сталі до 0,03-0,02% супроводжуєтьсяінтенсивним насиченням її киснем і азотом. [1]

Вплив кремнію (Si)

Легування кремнієм підвищує магнітну проникність у слабких і середніхмагнітних полях, зменшує коерцетівную силу, втрати на гістерезис івихрові струми.

Кремній зменшує розчинність С і азоту в сталі і знижує схильність доїї магнітного старінню. [1]

Шкідливий вплив кремнію проявляється у зниженні величини магнітноїіндукції насичення.

Залежність магнітної індукції від змісту кремнію вказана на рис.2

Рис.2. Залежність магнітної індукції від змісту кремнію

Введення в сталь тільки 1% кремнію знижує магнітне старіння до 6-8%.

Сталь що містить 2% кремнію і 0,002% вуглецю стає чистоферитної, що забезпечує одержання в металі крупного зерна феритупроведенням відпалу при 11000С без фазової перекристалізації. [1]

Вплив алюмінію.

Дія алюмінію багато в чому аналогічно дії кремнію, так як вінзбільшує Електроопір і знижує індукцію насичення майже до тієїж мірою, як і кремній. Сталь стає феритної при 1% алюмінію.

У той же час алюміній погіршує технологічність стали під час гарячої іхолодної прокатки. Вже при 0,08% алюмінію спостерігається велика кількістьдефектів на кромках гарячекатаних смуг. Підвищення концентрації алюмініюпогіршує якість поверхні холоднокатаних смуг.

Рис.3 Зміна питомих втрат в залежності від концентрації кіслоростворімого алюмінію в сталі.

З підвищенням вмісту розчинного алюмінію в сталі до 0,03-0,05 %питомі втрати зростають до максимального значення, при подальшомузбільшенні вмісту алюмінію вони знижуються. [1]

Вплив азоту.

Азот надає більш шкідливі дії на магнітні властивості сталі, ніжвуглець погіршення Uc і Р. відбувається завдяки утворенню дрібно дисперснихнітридів та карбідів. Не менш шкідливо збереження азоту в твердому розчині, вферит що є причиною магнітного старіння стали.

В стали цієї групи легування, легованої (кремній, алюміній, титанз азотом) пов'язані в стійкі нітріди. Це перешкоджає старінню магнітногометалу.

Вплив міді і нікелю

У процесі виплавки мідь і нікель у розчин, так як вони окислюютьсяслабкіше заліза. Збільшення вмісту міді до 0,5% призводить до зниженнятехнологічності обробки сталі при прокатки і до виникненняповерхневих тріщин.

При невеликих присадка нікелю поліпшуються пластичні властивості сталіпід час гарячої і холодної прокатки. Вплив нікелю та міді на магнітнівластивості сталі при концентрації нікелю-0, 15% і міді-0, 2%незначні. [1]

Вплив хрому

Хром суттєво погіршує магнітні властивості металу, що пояснюєтьсяосвітою в стали стійких карбідів через велику спорідненості його довуглецю, ніж до заліза. Концентрація хрому в сталі не повинна перевищувати
0,1%. [1]

Вплив титану

Титан використовують як модифікатор. Він є сильним нітрообразующім.
Титан пригнічує схильність металу до старіння та збереження високого рівнямагнітних властивостей при вмісті титану не більше 0,02%. [1]

Вплив фосфору

Позитивний вплив фосфору на рівень магнітних властивостей пов'язано з йогоекспанзоматом дією. Він має великий спорідненість із киснем, щосприяє очищення сталі від цієї ж шкідливої домішки, дія якоїпроявляється в утворенні стійких дрібнодисперсних оксидів погіршуютьмагнітні властивості сталі. В умовах виробництва ізотропної стали фосфорпри нормалізації сприяє зменшенню питомих втрат і виходумарочного 2311 та 2312 містять 1,8-2,8% кремнію.

При обезуглерожівающе-рекрісталлізаціонном відпаленні в сталі з вмістомфосфору 0,015% та кремнію 1,8-2,8% відбувається поліпшення магнітних властивостей аленезначно.

2.4 Вплив різних факторів обробки, на поліпшення технологічних властивостей ізотропної електротехнічної сталі.

Покращення магнітних властивостей ізотропних електротехнічних сталейє основним способом що приводить до економії електроенергії.

Тому у всіх розвинених країнах для підвищення якості цих сталейведуться інтенсивні дослідження і робляться значні капітальнівкладення в устаткування і вдосконалення технології.

Дослідження з удосконалення технології виробництва ізотропнихелектротехнічних сталей проводять спільно АТ НЛМК та ЛДТУ.

3.Расчет обладнання та проектування відділення.

3.1 Техніко-економічне обгрунтування вибору основного, додаткового та допоміжного обладнання.

Основне обладнання-це обладнання на якому виконуються основніоперації термічної обробки: печі, агрегати з різними джереламитепла, установки для прямого нагріву струмом, обладнання для гартування.

Додаткове обладнання служить для виконання операцій обробки:травильні баки, мийні машини, дробеструйні апарати, обладнання дляконтролю продукції, зварювальне обладнання.

Допоміжне обладнання служить для отримання контрольованихатмосфер.

Теплоенергетичні силове устаткування: двигуни, вентилятори,компресори, насоси холодильні установки, трубопроводи, електромережа. [6]

Підйомно-транспортне обладнання включає в себе наступні види кранита підйомники всіх типів, конвеєри, транспортери, електро-і мотокари,механізми завантаження і розвантажити.

Застосування як основного обладнання агрегату безперервноговідпалу, що працює з безперервного режиму, більш раціонально, так як цезбільшує випуск готової продукції, підвищує продуктивність агрегату,прискорює процес зневуглецювання, зменшує витрати тепла і втратиметалу. Тому в термічних відділеннях доцільно будувати і застосовуватиобладнання безперервної дії.

У відділенні безперервного відпалу як джерело тепла застосовуютьелектроенергію. Це дозволяє здійснювати тепловий режим термічноїобробки з точністю (5%. Крім того електричні термічні печі маютьрегульований тепловий режим. Термін служби електричних печей більшетривалий. Значно полегшено обслуговування печі, тому що відсутнійсистема лежаків, труб, а також висока культура виробництва та гігієнипраці. [6]

3.2 Розрахунок електричних та нагрівальних елементів.

Джерелом тепла в печі є електронагрівачі. Загальна настановнапотужність електронагрівачів становить 6600 кВт.

Потужність одного електронагрівача 240 кВт: РНОМ = 240 кВт

Так як потужність печі перевищує 15 кВт, то піч конструюють трифазної.
Потужність однієї фази визначається за формулою:

РФ = РН/3 = 240/3 = 80 кВт
(1)

Фазовий напруга на кінцях нагрівача: < p> U = U/3 = 380/3 = 220В
(2)

Сила струму проходить через нагрівач

I = 103РФ/UФ = 10 * 80/220 = 363.6 А (3)

Опір електронагрівачів

Вф = Uф/103 Pф = 2202/103 * 80 = 0.6 Ом (4)

Вибираємо стрічковий електронагрівач. Нагрівальні елементи повиннізабезпечувати безперебійну тривалу службу при заданому тепловомурежимі. [7]

Тому необхідно вибирати матеріал в залежності від максимальноїтемператури нагрівання й характеру середовища.

По таблиці 4 [7] вибираємо матеріал Х20Н80Т3.

Товщина стрічки визначається за такою формулою а = 103Р2ф (/ 2m (m +1) U2ф (,
(5)

Де (= 1,31 Ом мм2/м питомий опір матеріалу (таблиця 4 [2])

(= 0,7 Вт/см2-удельная поверхнева потужність нагрівача.

M = 8 (-12-відношення ширини стрічки до її товщині, вибираємо m = 12

А = 1058021,31/2 * 12 (12 +1) * 22020,7 = 3,4 мм (6)

По таблиці 6 [9] приймаємо максимальне значення а = 3,2 мм.

Довжина нагрівача

L1 = Rab/(= 0.6 * 3.2 * 38.4/1.31 = 56.26 (7)

Довжина трьох нагрівачів

Lобщ = l1 * 3 = 56.26 * 3 = 168.84 м
(8)

Маса трьох нагрівачів

G = a * b * lобщ (103, де

(9)

(= 8,4 г/см3-плотность (табл.4 [2])

G = 3.2 * 38.4 * 168.84 * 8.4 * 10-3 = 174.28 кг

Перевіряємо поверхневу навантаження

(= 50 * Вф/(а + b) * l1 = 50 * 80/(3.2 +38.4) 56.28 = 0.7 (10)

Порівнюючи поверхневу навантаження, розраховану з допустимої (таб .2 [9])видно що вона знаходиться в межах допустимої.

Стрічкові елементи опору розташовуються зазвичай зигзагом настінках, зводі і поді печі. [9]

Відстань всередині зигзагів Р Приймаються 17 мм. Висоту зигзагів приймаєморівною 200 мм., тоді А = 183 мм.

Р - відстань всередині зигзагів.

В - висота зигзага.

А - висота зигзага між центрами закругленій стрічки.

І - крок зигзага

Довжина одного зигзага:

Lзігзага = 2 (* Р 2 А, мм.

( 11)

Lзігзага = 2 (* 17 +2 * 183 = 419 мм.

Число зигзагів

N = (1 * 103-2вивода)/Lзіг .,

(12)

Де Lвивод = з 100, мм.

С - товщина стінки печі (з = 375 мм.)

N = (127.4 * 103-2 (375 +100))/419 = 302

Крок зигзага И = 34 мм.

Довжина нагрівального елемента згорнутого зигзагом L:

L = І * n * 10-3, м.

L = 34 * 302 * 10-3 = 10.268 м.

3.3 Тепловий розрахунок термоагрегата

Тепловий розрахунок термічної печі зводиться до визначення витрати тепла,потужності печі коефіцієнта корисної дії [10]

Витрата тепла визначається за формулою Qрасх = Qме + Qкл + Qн. п, (13) де Qме - тепло що йде на нагрів металу

Qкл-тепло втрачаємо в навколишній простір через кладку печі (склепіння,стіна, під)

Q нп - інші не враховані втрати.

Тепло що йде на нагрів металу

Qме = G (c2tк-c1tн),

(14) де G-продуктивність печі,

А tк tн-початкова і кінцева температура металу

С1, с2-питомі теплоємності відповідно t н, tк

G = m/(нагр,

(15)

Де m-маса металу що знаходиться в камері нагрівання

(нагр-час нагрівання m = V *(,

(16) де V-об'єм металу що знаходиться в камері нагрівання;

(= 7,8 кг/м3-плотность металу;

V = а * b * l,

(17)

Де а-товщина смуги; b-ширина смуги; l-довжина камери нагрівання.

V = 0,5 * 1065 * 3350 = 878387,50 мм3 = 0,0178 м3

M = 0,0178 * 7,8 = 0,1388 = 138,8 кг

Час нагріву визначається як одна хвилина на міліметр перетину.

(нагр. = 1 * 0,5 = 0,5 хв = 30 сек.

Продуктивність печі:

G = 138.6/30 = 4.63 кг/сек.

Тепло що йде на нагрів металу:

QMe = 4,63 * [0.653 (800 +273) * 0.47 ( 20 +273)] = 2607 кВт

С1 = 0,47 кДж/кг * К, при t = 200C;

C2 = 0.653 кДж/кг * К, при t = 8000C

Тепло втрачаємо в навколишній простір через кладку печі [8]:

Qкл = Qст + Qпод + Qсвод,

(17) < p> Де Qст-втрати тепла через стіни,

Qпод-втрати тепла через під,

Qсвод-втрати тепла через склепіння.

2. Звід печі tк = tГ

Рис.4 Схема тришарового склепіння печі

1) діатоміт НЕ обпалений в шматках (= 0,11 +0,232 * 10-3t, Вт/(м * к)

2) Шамот легковагий ШЛ-0, 4;

(= 0.1 +0.00021 t, Вт/(м * К)

(18)

3) Азбестовий картон

(= 0,12 +0,00024 t, Вт/(м * К)

2 Стіни

Рис. 5 Схема тришаровою плоскої стінки печі.

Шамот легковагий ШЛ-0, 9

(= 0,29 +0,00023 t, Вт/(м * К);

Шамот легковагий ШЛ-0, 4

(= 0,1 +0,00021 t Вт/(м * К);

Азбестовий картон

(= 0,12 +0,00024 t, Вт/(м * К)

3 Під

Рис.6 Схема тришарового пода печі.

1) діатоміт невипалені в шматках

(= 0,11 +0,000232 t, Вт/(м * К)

2) Шамот легковагий ШЛ-0, 4

(= 0,1 +0,00021 t, Вт/(м * К)

3) Азбестовий картон

(= 0,12 +0,00024 t, Вт/(м * К);

Вихідні дані для розрахунку втрат через кладку [10]:

1.Температура внутрішньої поверхні стінки tк, що дорівнює температурі печі,
0С.

2. Температура навколишнього повітря в термічному відділенні TВ, 0С.

3. Температура на межі першого і другого шару кладки t1, 0С.

4. Температура на межі другого і третього шару кладки t2, 0С.

5. Температура зовнішньої поверхні стінки t3, 0С.

6.Толщіна шарів: внутрішній-S1; середній-S2; зовнішньо-S3;

7.Коеффіціент теплопровідності шарів при 00С-(1, (2, (3, Вт/(м * к)

8.Коеффіціент температурного вимірювання теплопровідності шарів-В1 В2,
В3, Вт/(м * с)

Розрахунок щільності теплового потоку методом послідовного наближенняі температур t1, t2, t3 на кордонах шарів кладки виконуємо на мікро-ЕОМ "електроніка-МК61 "за програмою.
1. Звід: t1 = 5060C; t2 = 3000C; t3 = 550C; q1 = 331 Вт/м 2.
2. Стіни: t1 = 5990C; t2 = 3220C; t3 = 590C; q2 = 362 Вт/м 2.
3. Под: t1 = 5050C; t2 = 2790C; t3 = 530C; q3 = 304 Вт/м 2.

Втрати тепла через звід:

Qсв = qсв * Fсв * 10-3;

(18)

Fcв = L * B = 192 * 9 = 1728 м2;
(19)

Qсв = 331 * 1728 * 10-3 = 571.9 кВт.

Втрати тепла через стіни:

Qст = qст * Fст * 10 -- 3;

(20)

Fст = 2LH = 2 * 192 * 8.5 = 3264м2;
(21)

Qст = 362 * 3264 * 10-3 = 1181,6 кВт.
(22)

Втрати тепла через під приймаємо 0,75 Qcт.

Qпод = 0,75 Qcт = 1181.6 * 0.75 = 886.2кВт; (23)

Qкл = Qме + Qcв + Qпод = 1181.6 +571.9 +886.2 = 2639.7 кВт.

Невраховані втрати приймаємо 10% від Qкл.

Qн.п. = 2639,7 * 0,1 = 263,97 кВт

Qрасх = Qме + Qкл + Qн. п;

(24)

Qрасх = 2607 +2639,7 +263,97 = 5510,67 кВт.

Потужність печі

Pрасх = (Qрасх; Pрасх = 5510,67 кВт.

(26)

Коефіцієнт корисної дії.

(= Qме/(Qрасх (100%;

(27)

(= 2607/5510.67 * 100% = 48.8%

3.4 Розрахунок кількості обладнання.

Розрахунок обладнання здійснюється на підставі виробничоїпрограми, спроектованого технологічного процесу термічноїобробці, режиму роботи відділення та фонду часу обладнання.

Повний календарний фонд часу дорівнює 365 * 24 = 8760 годин. Так якхарактер роботи безперервний, то календарний фонд дорівнює номінальному,
Фн = 8760 годин.

Дійсний фонд часу дорівнює той час, яке може бутиповністю використано для виробництва. За характеристикою агрегату
ФД = 7000часов.

Таким чином втрати часу на простому обладнанні, пов'язані з йогоремонтом і налагодженням, tпотерь = Фн-ФД = 1760часов, що становить приблизно
20% від Фн.

Заборгованість обладнання.

Z = W/Q, ч

(25)

Де: W - річна програма, кг;

Q-годинна продуктивність обладнання;

Z = 120000000/7589 = 15812 год

(а = 53125т/г = 7589кг/ч )

Кількість одиниць устаткування

Nр = z/ФД, шт

(26)

Nр = 15812/7000 = 2.4 приймаємо п = 3

Коефіцієнт завантаження к3 = nр/n * 100% (27)

К3 = 2,4/3 * 100% = 80%, що задовольняє умові

75% (к3 (85%

3.5 Розрахунок виробничих площ, планування, вантажопотоки.

Площа займана агрегатом безперервного відпалу обчислюється за формулою;
F = L * a, м2

(28)

Де l-довжина агрегату, м;

А-ширина агрегату, м.

F = 326 * 10 = 3260 м2

Площа займана трьома агрегатами дорівнює 9780 м2.

Відстань між агрегатами приймаємо 4 м, проходи і проїзди 4 м < p> Перед агрегатом і після нього передбачають майданчики для складуваннярулонів, розмірами: ширина 10 м, довжина 5 м і залишаємо проїзди 4 м, такимчином ширина термічного відділення складає 4 +10 +4 +10 +4 = 28 м, а довжина
4 +5 +326 +5 +4 = 344 м. Загальна площа відповідно Sпр = 344 * 28 = 11008 м2.

Термічне відділення знаходиться на території відділення холодноїпрокатки. Каркас будівлі змішаний: залізобетонні колони і металевіконструкції. Висота будівлі приймається 12 метрів. Загальний вантажопотікздійснюється в одному напрямку [6].

Визначення кількості та типів приладів контролю

Для регулювання технічних процесів термообробки застосовуютьпрограмні регулюючі пристрої РУБ-01М, які регулюють за заданоюпрограмі різні технологічні параметри (температуру, тиск,витрата газу і т.п.). Вимірювання температури при термообробціздійснюється двома способами: контакні (за допомогою термопар) ібесконтакним (оптичний пірометр). Для вимірювання температури в першукамері нагрівання застосовують три стрічкових нагрівача. Для другої камеринагрівання застосовують (з межею вимірювання 300-16000С). Температура в камерівитримки вимірюється шістьма оптичний пірометр ВІМП-0, 15 м з діапазономвимірювання (400-11000С [6 ]).

Точка роси азоту-водневої суміші газу вимірюється датчиком типу Урста

Для регулювання тривалості витягів декількох операційзастосовують електронні Рилєєв часу типу РВЧ-3.

Автоматичні електронні прилади з феродінаміческімі перетворювачамиякі контролюють, записують, регулюють тиск, витрата, рівень іінші параметри в печі

Застосовуються прилади типу КСФ-2.

Для регулювання температури нагріву води прменяют 5 термостатів.
Потужність електронагрівачів регулюють за допомогою чотирьох террісторнихвимикачів [6].

5.Організація праці та управління відділенням

Організований працю людей на будь-якому підприємстві є неодмінноюумовою функціонування виробництва, а отже, організація праціє складовою частиною організації процесу виробництва.

Основним завданням організації і планування термічного відділенняє: 1) забезпечення високопродуктивної та ефективної роботиагрегатів, за рахунок інтенсивного їх використання; 2) організація ритмічноїроботи всього відділення для своєчасного забезпечення рулонами наступнихтехнологічних стадій обробки металу; 3) забезпечення економічноговитрати сировини, матеріалів, електроенергії; 4) зміцнення дисципліни праці,поліпшення організації робочих місць, застосування ефективних форм моральногота матеріального стимулювання передових форм і методів праці.

У відділенні застосовується схема управління виробництвом наведена насхемі 1.

Відділення очолює начальник термічного відділення. У його підпорядкуваннізнаходиться старший майстер. Керівниками змінні майстри, що маютьсередньотехнічна проразованіе. Змінні майстри керують бригадами.
Головними завданнями майстрів є:

найсуворіше дотримання технологічної дисципліни, точне виконаннярежимів термообробки, у разі необхідності фіксує в журналідопущені порушення режиму термообробки і вживання заходів.

Схема1

Начальник термічного відділення

Старший майстер
Змінний майстер Змінний майстер

Змінний майстер Змінний майстер

Бригада. Бригада. Бригада. Бригада

ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА.

Зварювальна машина для роликовій зварювання.

Горизонтальний накопичувач смуги з одного петлею, розташованої підпіччю; довжина смуги у накопичувачі джерел тепла є електронагрев
6600 кВт. Температура нагріву смуги 1050 ° С

Атмосфера обезуглерожівающего відпалу; азотоводородная зволожена сумішшюз вмістом H2 50-75%. Використовуються два типи покриття фосфат алюмінію абофосфат магнію. При використанні фосфату магнію, смуга попередньонагрівається до температури 80 ° С газовими пальниками, потім надходять у ваннупопередньої обробки з наступним сушінням.

Габаритні розміри печі для сушіння покриття: довжина = 60,5 м. в тому числікамера нагріву 45,5 м. Камери повітряного охолодження 15 м.

Ширина в світла: 1,65 м. Максимальна температура нагрівання 650 ° С

Встановлена потужність камери нагрівання 247 кВт. Джерело нагрівуелектрику. Смуга в камері н

Холодна прокатка.

Холодна прокатка проводиться на 4-х клітьовому стане 1400 на кінцевутовщину.

Перед прокаткою проводиться перевірка стану устаткування табором,чищення арматури клітей, роликів та промивка стану водою.

При підготовці табору до прокатці експортного металу проводитьсяінспекція і чищення форсунок подачі СОЖ в усіх клітях стану.

При прокатці експортного металу в роботі повинні перебувати одночасногрубий і тонкий контури системи автоматичного регулювання товщини.
Система регулювання натягу на стані повинна бути налаштованаперемикачем, що знаходиться на центральному посту управління станом, вВідповідно до групою прокочується сталі.

Процес холодної прокатки здійснюється відповідно до базовихпрограмами

При прокатці сталі марки 0401, 0402 проводиться підігрів рулонів втунельної печі при температурі (300 (50) (С. Час нагріву - не більше 30хвилин.

Довжина потовщених-решт - не більше 30 м.

Для зменшення потовщених, переднього і заднього кінців смуги, післякожній перевалки опорних валків технологічним персоналом цеху,проводиться зняття характеристик спливання опорних валків в підшипникахрідинного тертя (ПЖТ), за спеціальним випробувального режиму вВідповідно до Тимчасової технологічної інструкції з експлуатаціїсистеми автоматизованої початкової установки з математичною моделлючетирехклетевого стану 1400. Запуск режиму здійснюється технологічнимперсоналом.

Відповідальність за проведення випробувань покладається на технологічнийперсонал ЛПЦ-5. Технічне забезпечення випробувань здійснюють служби АСУ
ТП і ОАСУ. Запис про проведе