Ыстық прокаттау станының прокаттау


Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1. ИСПАТ.КарМК станындағы прокаттау процесінің технологиясы ... ... ... ... ...9
1.1. Құрал.жабдық құрамы ... ... ... ... ...9
1.2. Прокаттау технологиясы ... ... ... ..11
2. Ыстық прокаттау станының технологиялық процесінің
автоматтандырылуы ... ... ... .14
2.1. Клеттердің тазалық тобының автоматтандырылу жүйелері ...14
2.2. Прокаттың технологиялық параметрлерін автоматты тексеру ... ... ... ... ... ..16
3. Ыстық прокаттаудың температуралы.жылдамдықтық режимі ... ... ... ... ... ...18
3.1. Температуралы.жылдамдықтық режимін реттеу ... ... 18
3.2. Ыстық прокаттаудың режимдерді зерттеу бағытындағы станның
тазалық тобының математикалық моделі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..21
3.3. Өтпелі температуралық режимдерді зерттеу бағытындағы станның
тазалық тобының математикалық моделі ... ... ... ... ... ... .23
4. Топтық жалпы параметрлер әдісі негізіндегі прокаттау соңы
температурасының қалыптасуының экспериментті.өндірістік зерттеуі ... ... 30
4.1. Топтық жалпы параметрлер әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
4.2. Ыстық прокаттау соңының температура қалыптасуының алгоритмін
өңдеу және зерттеу ... ... ... ... ... ... .38
5. Еңбек қорғау бөлімі ... ... ... ... ... ... .41
5.1. Қазақстан Республикасының еңбек заңнамасы ... ... ... ... ... ... ... ... .41
5.1.1 Қазақстан Республикасы еңбек заңнамасының принциптері ... ... ...41
5.2. Қауіпті және зиянды өндірістік факторларының анали.зі ... ... ... ..42
5.3. Ұйымдастыру шаралары ... ... 42
5.4. Техникалық шаралар ... ... ... ... ... ..43
5.5. Оператордың жұмыс орнын ұйымдастыру ... ... ... ...43
5.6. Метереологиялық шарттарды қамтамасыз ету ... ... ... ...43
5.7. Қиылысты.сорылатын ауа тазартуды ұйымдастыру...
5.9. Техникалық қауіпсіздік ... ...45
5.10. Жермен қосу есебі ... ... ... ... ... ...46
5.11. Өндірістік тазалық зиянды факторлар ... ... ... ... ... ...48
5.12. Өртке қарсы шаралар ... ... ... ... 52
6. Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... 53
6.1. ИСПАТ.КарМК станының экономикалық икемділігінің негізі және есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53
6.2. Басқару жүйесін құруға кететін капиталды шығындар ... ... ... .53 6.2.1 Құрастырушылардың жалақысы ... ... ... ... ... ... ...54 6.2.2 Аспаптар мен автоматтандыру құралдарын сатып алуға кететін шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...54 6.2.3 Жабдықтардың монтажына кететін шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .55 6.3. Автоматтандыру жүйесін ендіруінің экономикалық эффекттілігін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .56
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...58
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... 60
Қосымша Ә ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 63
ИСПАТ-КарМК үздіксіз кең жолақты станы автоматиканың күрделі объектілерінің қатарына жатады.
Күрделі технологиялық есептер жинағын шешудің қажеттілігімен шартталған, ал слябтың алғашқы дайындығын берілген физика-математикалық қасиеттермен қайта өңдеу процесі.
Слябтың жолаққа прокаттау процесі дискретті-циклдік және прокаттаудың температуралық режимдерімен сипатталады, ал қажетті қасиеттерді және дайын бұйымның қалыңдығына байланысты станның технологиялық аймақтарына регламенттеледі.
ИСПАТ-КарМК станының технологиялық аймақтары:
- келтірілген слябтарды қыздыруға арналған қыздыру пештері;
- клеттердің үздіксіз алғашқы тобы;
- үздіксіз тазалық топ;
- дайындарды жинауға арналған механизмдер жинағы және үш орағыш кіретін жинауыш тобы;
- слябты дайындауға орналастыруға арналған көліктік рольгангтер, олар алғашқы топтық орамаларында және алдында орналастырылады;
- клеттердің алғашқы және тазалық топтарының арасында орналасқан аралық рольгангтер ;
- дайын жолақтарды (беттерді) орналастыратын тосығыш рольганг.
Станның алғашқы тобы клеттерінің арақашықтығы прокатталатын жолақ бір уақытта тек қана бір клетте болатындай етіліп орналастырылған. Ал тазалық топта прокатталатын жолақ бір уақытта барлық клеттерді алып тұрады. Әдетте станның алғашқы тобы (горизонталь) көлденең білікті төрт және (вертикаль) тік білікті үш клеттен тұрады. Соңғы орналасулар жеке тұрған клеттерде немесе көлденең білікті стандарда орнатылған. Бірақ окалиналар сындырғышты санамағанда алғашқы тобы көлденең білікті қалыңырақ слябтарды прокаттауға мүмкіндік беретін бес клеттен (кварто) тұратын стандар бар (250∙10-3м дейін және жоғары).
1 Сыздыков Д.Ж., Сматов Қ. Басқару объектілерін моделдеу және идентификациялау.-Алматы: ҚазҰТУ, 2002.
2 Ашимов А.А., Сыздыков Д.Ж., Сматов К.С. Групповой метод общего параметра к оценке объектов большой размерности. Труды III национальной-технической конференций. Организация и автоматизация эксперименталь-исследований.- Болгария. 1981.
3 Стефанович В.Л. Автоматизация непрерывных и полунепрерывных широкополосных станов горячей прокатки.- М.: Металлургия, 1975.
4 Дружинин Н.Н. Непрерывный стан как объект автоматизаций.- М.: Металлургия, 1975.
5 Злобинский Б.М. Охрана труда в металлургии.- М.: Металлургия, 1975
6 Под редакций Злоблинского Б.М. Производственная санитария.- М.: Металлургия, 1969.
7 Выдрин В.Н., Федосенко А.С. Автоматизация прокатного производство.- М.: Металлургия, 1984.
8 Оразалин К.Ж., Қапанова А.К., Данабаева Д.И. Өндірісті ұйымдастыру, жоспарлау және басқару.-Алматы: ҚазҰТУ, 2006.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 59 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 1900 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






МАЗМҰНЫ

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1. ИСПАТ-КарМК станындағы прокаттау процесінің
технологиясы ... ... ... ... ...9
1. Құрал-жабдық
құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ..9
2. Прокаттау
технологиясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ..11

2. Ыстық прокаттау станының технологиялық процесінің

автоматтандырылуы ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ..1 4
2.1. Клеттердің тазалық тобының автоматтандырылу жүйелері
... ... ... ... ... ... .14
2.2. Прокаттың технологиялық параметрлерін автоматты
тексеру ... ... ... ... ... ..16
3. Ыстық прокаттаудың температуралы-жылдамдықтық
режимі ... ... ... ... ... ...18
3.1. Температуралы-жылдамдықтық режимін
реттеу ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...18
3.2. Ыстық прокаттаудың режимдерді зерттеу бағытындағы станның
тазалық тобының математикалық
моделі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .21
3.3. Өтпелі температуралық режимдерді зерттеу бағытындағы станның
тазалық тобының математикалық
моделі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...23
4. Топтық жалпы параметрлер әдісі негізіндегі прокаттау соңы
температурасының қалыптасуының экспериментті-өндірістік
зерттеуі ... ... 30
4.1. Топтық жалпы параметрлер
әдісі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
0
4.2. Ыстық прокаттау соңының температура қалыптасуының алгоритмін
өңдеу және
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... .38
5. Еңбек қорғау бөлімі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .41
5.1. Қазақстан Республикасының еңбек
заңнамасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .41
5.1.1 Қазақстан Республикасы еңбек заңнамасының
принциптері ... ... ... ... ... ..41
5.2. Қауіпті және зиянды өндірістік факторларының
анали.зі ... ... ... ... ... ... ... ...42
5.3. Ұйымдастыру
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... 42
5.4. Техникалық
шаралар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .43
5.5. Оператордың жұмыс орнын
ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..43
5.6. Метереологиялық шарттарды қамтамасыз
ету ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
5.7. Қиылысты-сорылатын ауа тазартуды
ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .44
5.8. Табиғи және жасанды жарықтандыруды
ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... 44
5.9. Техникалық
қауіпсіздік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .45
5.10. Жермен қосу
есебі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .46
5.11. Өндірістік тазалық зиянды
факторлар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..4 8
5.12. Өртке қарсы
шаралар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ..52
6. Экономикалық
бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .53
6.1. ИСПАТ-КарМК станының экономикалық икемділігінің негізі және

есебі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...53
6.2. Басқару жүйесін құруға кететін капиталды
шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ...53 6.2.1
Құрастырушылардың
жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.54 6.2.2 Аспаптар мен автоматтандыру құралдарын сатып
алуға кететін
шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54 6.2.3
Жабдықтардың монтажына кететін
шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..55
6.3. Автоматтандыру жүйесін ендіруінің экономикалық эффекттілігін
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 56
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...58
Әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .59 Қосымша
А ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
Қосымша
Ә ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...63

КІРІСПЕ

Егеменді еліміз Қазақстандағы қайта өрлеу қоғамның барлық салаларын,
оның ішінде экономикасын, саяси жүйесін, әлеуметтік қатынастарын және т.б.
салаларын қамтуда. Ол қалыптасқан құрылымды жаңартуды экономикасын және
әлеуметтік дамуға жаңа динамизм беруге еліміздің толық мүмкіндігін және
тарихи үстемдігін іске асыруға шақырылған.
Соңғы уақытта технологиялық процестердің автоматты басқару жүйелерін
енгізу арқылы жүргізуге көп көңіл бөлінуде.
Автоматты және автоматтандырылған басқару жүйелерінде кейінгі шыққан
шапшаң әсер ететін әмбебап және басқарушы есептеуіш машиналарын (ДЭЕМ)
қолдануға үлкен көңіл бөлуде. Басқару жүйелерін құрғанда құрылымды таңдау
үшін объектінің математикалық моделін және жүйенің параметрлерін, тиімді
режимді және басқа факторларды білу талап етіледі.
Объектінің математикалық моделінің құру есебі өз кезегінде
жеткілікті күрделі.
Үлкен өндірістік кедергілер шартында объектінің кіріс және шығыс
айнымалыларын байланыстыратын басқаруды табу сұралынады. Өрісте
технологиялық процестер тәуелді жақсы өңделген және объектінің
сипаттамаларының өзгеруіне немесе сезімталдылығының өзгеруіне яғни азаюын
басқару жүйесінің сезбеуін қамтамасыз ететін кері байланыс өзінің төмен
шапшаң әсер етуінен икем бермейді. Сондықтан жүйе жұмысын жақсарту үшін
оның шапшаң әсер етуін ұлғайтатын басқа әдістер қолдану керек.
Осы дипломдық жұмыста ыстық прокаттау станының прокаттау соңы
температурасының тұрақтылығын топтық жалпы параметрлер әдісімен ИСПАТ-КарМК
ыстық прокаттау станын мысалға ала отырып, бар мүмкіндіктерін қарастыру.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1 ИСПАТ-КарМК станындағы прокаттау процесінің технологиясы

1. Құрал-жабдық құрамы

ИСПАТ-КарМК үздіксіз кең жолақты станы автоматиканың күрделі
объектілерінің қатарына жатады.
Күрделі технологиялық есептер жинағын шешудің қажеттілігімен
шартталған, ал слябтың алғашқы дайындығын берілген физика-математикалық
қасиеттермен қайта өңдеу процесі.
Слябтың жолаққа прокаттау процесі дискретті-циклдік және прокаттаудың
температуралық режимдерімен сипатталады, ал қажетті қасиеттерді және дайын
бұйымның қалыңдығына байланысты станның технологиялық аймақтарына
регламенттеледі.
ИСПАТ-КарМК станының технологиялық аймақтары:
- келтірілген слябтарды қыздыруға арналған қыздыру пештері;
- клеттердің үздіксіз алғашқы тобы;
- үздіксіз тазалық топ;
- дайындарды жинауға арналған механизмдер жинағы және үш орағыш кіретін
жинауыш тобы;
- слябты дайындауға орналастыруға арналған көліктік рольгангтер, олар
алғашқы топтық орамаларында және алдында орналастырылады;
- клеттердің алғашқы және тазалық топтарының арасында орналасқан аралық
рольгангтер ;
- дайын жолақтарды (беттерді) орналастыратын тосығыш рольганг.
Станның алғашқы тобы клеттерінің арақашықтығы прокатталатын жолақ бір
уақытта тек қана бір клетте болатындай етіліп орналастырылған. Ал тазалық
топта прокатталатын жолақ бір уақытта барлық клеттерді алып тұрады. Әдетте
станның алғашқы тобы (горизонталь) көлденең білікті төрт және (вертикаль)
тік білікті үш клеттен тұрады. Соңғы орналасулар жеке тұрған клеттерде
немесе көлденең білікті стандарда орнатылған. Бірақ окалиналар сындырғышты
санамағанда алғашқы тобы көлденең білікті қалыңырақ слябтарды прокаттауға
мүмкіндік беретін бес клеттен (кварто) тұратын стандар бар (250∙10-3м дейін
және жоғары).
Алғашқы топтың соңғы клетінен 30–60 м қашықтықта клеттердің тазалық
тобы орналастырылады. Бұл клеттерде тазалық топта окалина сындырғыштың
сырғытқышының алдыңғы кейде соңғы жағын кесуге арналған оспалы қайшылар бар
немесе ілгек ұстатқыштармен және олардың арасымен бағыттайтын сызғышты
жұмыс клеттері болады.
Үздіксіз ыстық прокаттау стандары кезекті ғана емес сонымен қатар
әртүрлі химиялық құрамды (легирленген) болаттарды да прокаттайды, сондықтан
стан құралдары дайын бұйымның қажетті сапасын анықтайтын өндірістің барлық
операцияларының қарастырылған мүмкіндіктеріне сәйкес келуі керек.
Технологиялық процесс бірнеше операцияларда іске асырылады, олардың
әрқайсысының өз технологиялық ерекшеліктері бар.
Сондықтан жұқа жолақ өндірісінің сұлбасы жалпы жағдайда келесі
операциялардан тұрады:
- прокаттау слябын дайындау;
- слябтарды қыздыру;
- жолаққа соңғы прокаттауға арналған подкат алу;
- жолақтың берілген температураға дейін салқындатылуы;
- жолақтың рулонға оралуы.
ИСПАТ-КарМК прокаттау станының қарапайым сұлбасы 1.1-суретте
көрсетілген.
Кейінгі уақыттардағы ыстық прокаттау стандары қалыңдығы 0,1 – 0,3 м,
салмағы 45000 кг және ұзындығы 14 м дейінгі слябтан ені 0,5 метрден
2,3 метрге дейін және қалыңдығы 8∙10-4 метрден 16∙10-3÷20∙10-3 метр
болатын жолаққа прокаттайды.
1.1–сурет. ИСПАТ-КарМК прокаттау станының қарапайым сұлбасы
1 – клеттер;
2 – орағыштар;
3 – қайшы;
4 – созғыш роликтер;
5 – созғыш құрылғылар;
6 – жолақ ойысы;
7 – орамды ашу;
8 – жолақтарды қосатын машина;
9 – жолақ жинағышы.
2. Прокаттау технологиясы

Сляб берілген температураға дейін төрт әдістемелік пештердің бірінде
қыздырылады. Қыздыру режимі жеткілікті дәрежеде жолақтың сапасын, станның
өнімділігін және прокаттау процесінің энергокүштік параметрлерін анықтайды.
Қыздыруда металл құрылымының бұзылуынсыз деформациясының өтуінің жақсы
шарттарын қамтамасыз етуге ұмтылады.
Осында болаттың берілген маркасы үшін ең жоғарғы жіберу жылдамдығы мен
қиылысуы бойынша тепе-тең және дайындау ұзақтылығына температураның жіберу
аймағында жоғарғы шегін қолдану керек, сляб температурасы 11500С градустен
12800С градуске дейін тербеледі.
Осы температураларда біршама окалина қалыптасуы жүреді, оның
интенсивтілігі болаттың химиялық құрамына, температурасына және қыздыру
ұзақтығына тәуелді. Пештен слябтар окалиналардың жеткілікті қалыңдығымен
қапталып шығады.
Қабылдағыш рольгангпен сляб станның алғашқы топ клеттерінде
тасымалданады. Клеттердің алғашқы тобында слябтан механикалық әдіспен
окалинаны босатады. Алғашқы окалина сындырғышта пеш окалинасы ыдырауын
жоғары қысымды сумен жуумен қамтамасыз етіледі. Ені мен қалыңдығы бойынша
дәлдеу жүргізіледі, сонан соң бес әмбебап клеттерде берілген геометриялық
өлшемге дейін прокаттауды берілген жоғары температураға және слябтың үлкен
қалыңдығына орай әр клетте ең жоғарғы қысуды жүргізу керек. Барлық алғашқы
клеттердің бөшке бөліктерінің ұзындығы бірдей және 1,7 метрге тең.
Жұмыс бөліктерінің диаметрі алғашқы клеттерде соңғы клеттерден жоғары,
ол қысуды ұлғайтуға арналған.
Станның алғашқы топ клеттерінде шығатын прокат қалыңдығы прокатталатын
беттердің қалыңдығына тәуелді және тазалық топ клеттерінің саны 0,015÷0,036
метрге тең, ИСПАТ-КарМК станында алғашқы окалина сындырғыш алдында диаметрі
0,1 м болатын тік білікті клеттер бар, ол слябтар сортаментін қысқартады
да, слябтың ені бойынша қысуға арналған, сонымен қатар бұл клетте слябтың
үстінгі бетінде окалинаның ыдырауы жүреді.
Алғашқы подкатпен өткен прокатталған металл металдың соңғы
прокатталуын жұқа жолаққа алғашқы дайындығы болып келеді.
Стан клеттерінің алғашқы тобынан сырғытқыштың шығуынан кейін оның
алдыңғы және соңғы ұштары қысымды көп жағдайда “тіл” және “соңы” түрінде
ұштастырылған.
Тазалық топ клеттерінде тіл ұзындығы және соңы жолақтың қосындылаушы
қысуына сәйкесті ұлғайтылады.
Тілдің және соңының орналасуы сырғытқыштың продальді осіне тәуелді
әртүрлі болады.
Егер тіл сырғытқыштың оң немесе сол шеттерінде орналасса, онда соңы
ереже бойынша қарама-қарсы жағына орналасады. Кейде тіл және соңы жолақтың
бір шетінде орналасады.
Тілдерді және соңдарды алудың негізгі себептері.
Прокаттауға түскен слябтың үздіксіз түрі параллелограм түрінде слябтан
прокатталған жолақ қарама-қарсы орналасқан тіл және соңы бар.
Түзетілген трапеция түріндегі слябтың тіл және соңы педальді осьтің
бір жағында орналасқан жолаққа прокатталуы керек.
Өнімді прокаттаудағы көнімді клетте сырғытқыштың дұрыс емес есебі
немесе алғашқы топтың бір клетінде прокаттау бойынша сырғыту есебін
бұрышпен анықтайды.
Бұл егерде көнімді клетте сырғыту есебінде итергіш слябты біліктерге
жанымен жанауы бар ұзындығымен қыспайды. Сырғыту есебін алғашқы топтың
көлденең біліктеріне бұрышпен келтіру тіл бөліктердің бұрындағы орталығы
болуы мүмкін.
Тілдер соңының барлығы келесіге келтіріледі:
– сырғытқыштан көп салқындар, тазалық топ клеттерінде тіл және соңы
прокатталғанда жұмыс бөліктерінде прокатталатын жолақтарда қалып
қоятындықтан қалдырады;
– клеттердің тазалық тобында прокатталмаған жолақ тілі тасымалданады және
рулонға орау процестерінде құралдар желісінің қысылуына түсіп,
жолақтар тығындалады. Ол жай құралдардың сынуына келтіреді және
станның өнімділігін төмендетеді.
Осындай сынуларды ескерту үшін тілдер аспалы қайшыларда кесіледі, олар
тазалық окалина сындырғыштар алдында орналастырылады.
Подкат беттік станның клеттерінің тазалық тобына аралық рольгангтермен
беріледі, мұнда подкаттан окалина босатылады және алдыңғы, артқы сандары
(түзу емес ұштарымен) қалыптасады. Сонан соң подкат жеті клетте бір уақытта
прокатталынады.
Прокаттау процесі әрбір клеттегі алғашқы топ клеттерінің процесіне
тең. Бірақ басқа да ерекшеліктері бар.
Деформацияның бар көздері прокатталынатын жолақ арқылы бір-бірімен
тығыз байланысқан, ол деформация процесінің өзін және оның есебін
қиындатады. Станнан дайын жолақтың шығу өлшемінен біртіндеп бір уақытта
прокаттауға қатысқан клет саны азаяды.
Тазалық топ клеттерінде олармен арақашықтығы 6000∙10-3 м, мұнда жолақ
бір уақытта бірнеше немесе барлық клеттерде болып, прокаттаудың қалыпты
процесін қамтамасыз етуге металдың клеттер бойынша секундтық көлемдер
теңдігі қамтамасыз етілуі керек.
Яғни
,
(1.1)
мұндағы – i-берілген клеттегі жолақ қалыңдығы;
– i-берілген клеттегі прокаттау жылдамдығы;
В – бет ені.
Егер тазалық топтағы прокаталатын жолақтың ені бірдей десек, онда
секундтық көлемнің теңдігінің өрнегі келесі түрде болады
.
(1.2)
Металдың секундтық көлемі үздіксіз топтың келесі клетінде алғашқыдан
үлкен болса, онда клеттер арасында созылу пайда болады және жолақты келеді.

Созылу күшінің шамасы прокатталатын металдың уақытының кедергі
шамасынан озып кеткенде жолақтың үзілуі мүмкін.
Егерде келесі клетте металдың секундтық көлемі алдыңғысынан аз болса,
онда осы клеттер арасында ілмек пайда болады. Ол клеттерде жолақтың
қатталып жинақталуына келтіреді. Бұл стан біліктерінің және басқа
құралдарының сынуына келтіреді.
Беттің керілуін болдырмау үшін прокаттау процесінде клеттер арасында
ілмек ұстағыштармен ұстатылатын аздаған күштік түзулер болғаны жөн. Ілмек
бойынша прокаттау жылдамдығы қатал регламенттелген және қысумен
прокатталатын металл үшін температурасымен келісілген болуы керек.
Прокатталған жолақтың алдыңғы ыстық жүргізілген және суық жүргізілген
беттерге өңделуге арналған, рулонға орау үшін орағыштарға тасымалданады.
ИСПАТ-КарМК ыстық станында барлық болатты рулонға алып кететін
рольганга жалғастырылып орналастырылған жылжымалы барабанды үш орағышпен
орайды. Болат бетті рулонға орау станның өнімділігін жолақты ең үлкен
жылдамдықпен прокаттайтын болғандықтан өнімділігін ұлғайтады. Бұл станның
соңғы клетінің прокаттау жылдамдығы 1,8 мс тең, бұл бетті прокаттау
соңының қажетті температурасын (1,2∙10-3 м қалыңдыққа жететін) қамтамасыз
етеді. Беттің жылдамдығы соңғы клеттің прокаттау жылдамдығынан 0,5 мс
жылдамдықтан артық ала алмайды, ол беттің алды рулонға оралып, ол оның
соңғы соңы тазалық клетте прокатталып жатса, онда бет соңы клетте тұрғанда
орау жылдамдығы прокаттау жылдамдығынан аса алмайды.
Орағыштағы рулон тегістегішке итеріледі, оның содан кейін соңы
конвейерге тегістеледі. Оларды суық прокаттау цехына немесе ыстық
жүргізілген металл қоймасына жеткізіледі. Жөнекей рулондар автоматты түрде
өлшенеді.
Конвейерден рулондардың алынуы және қоймалануы клетті электр көпірлі
көтергішпен салқындатылуы үшін іске асырылады. Прокаттау өндірістің маңызды
есебі ыстық жүргізілген бетті берілген геометриялық өлшемімен алу болып
табылады.
Бірден-бір геометриялық өлшемділігін анықтайтын негізгі фактор клет
аралық созылуы және прокаттау режимі болып табылады. Сондықтан жолақтың
температурасының үздіксіз станның шығысында ең аз ауытқулармен оны
анықталған өлшемде ұстау, ал температуралық адаптивті математикалық моделін
қолдану арқылы автоматты жүйелер құру жолымен іске асуы мүмкін.

2 Ыстық прокаттау станының технологиялық процесінің автоматтандырылуы

2.1 Клеттердің тазалық тобының автоматтандырылу жүйелері

Кейінгі уақытта ыстық прокаттаудың кең жолақты стандарды жоғары
механикаландырылған және автоматтандырылған агрегат болып табылады. Бұл
стандардың автоматтандырылуы өнімділікті көтеруге және прокатталған
жолақтың сапасын технологиялық сұранымдарын жеткілікті толық қанағаттандыру
есебінен қамтамасыз етеді. Жоғарыда станның құрамына кіретін тазалық топ
жазылады.
Кең жолақты стандар клеттерінің үздіксіз тазалық тобы автоматиканың
келесі жүйелерімен жабдықталған.
– Клеттердің қысушы біліктерінің жағдайын реттейтін бағытталғыш
түзулерді, реттегішпен берілетін қалыңдықтарын клет біліктерінің
қозғалтқыштарын желісінің сипаттамаларын, жолақ енін өлшеуге арналған
приборлар және жаңа сортаментті жолақты прокаттауға көшудегі приборлар
дистанционды басқарылады;
– прокатталатын жолақтардың қалыңдығының реттелуі;
– жолақтардың клет аралық керілуінің тұрақтылығы;
– прокаттау температурасының реттелуі.
Тазалық топтың автоматты дистанционды қайта құрылуының жүйесі
негізінен жаңа сортамент жолақтарын прокаттауға көшудегі қайта құру уақытын
қысқартуға арналған.
Егер тәжірибелі операторлар тазалық топтың қайта құрылуына бірнеше
минут шығарса, онда жүйе бар операцияны 6-8 с ішінде орындайды.
Тазалық топтың құрылуымен автоматты басқарылуы үшін ДЭЕМ қолданған
жағдайда, оператор жаңа сортамент металы алғашқы топта болған уақытта ДЭЕМ
сұраным номерін, қажетті қалыңдықты, болат маркасын және тағы сол сияқты
қажетті ақпараттарды енгізеді. Металды алғашқы топта соңғы өткізу уақытында
ақпарат машинасымен саналады.
Осы уақытта машинаға бергіштерден (датчик) жолақтың температурасы,
оның қалыңдығы және ені туралы ақпарат түседі. Есептеуіш машина осы
ақпараттарды өңдейді және клеттердің тазалық тобының атқарушы органдарына
алдыңғы жолақ оларды қалдырғанда реттеу параметрлерін береді. Осылайша
есептелген тапсырма қосымша болып табылады және сондықтан да клеттердің
қысу біліктері бағыттауыш түзулер және басқа басқарушы элементтер
жуықталған дұрыс бағыт алады.
Подкат тазалық топқа жақындағаннан кейін оның температурасы
фотоэлектрлік параметрмен өлшеніп, жолақтың температурасы туралы ақпарат
есептеуіш машинаға беріледі және подкаттың нақты температурасы туралы
берілгендер негізінде тазалық клеттердің реттелуі үшін тапсырма
негізделген.
Басқарушы есептеуіш машина (ДЭЕМ) негізінен келесі операцияларды
атқарады:
- пешке слябтың автоматты қондырылуы;
- пеш арқылы слябтардың өтуін және станның тұтас бойынан өтуін автоматты
басқару;
- алғашқы топқа слябтарды жеткізу үшін рольгангтер қосылуының автоматты
басқарылуы;
- станның тұтас механизмдерінің (бағыттаушы түзулердің және қысушы
біліктердің) автоматты реттелуі;
- барлық клеттердегі прокаттау жылдамдығын реттеу және прокаттаудың
температуралы-жылдамдықтық режимін таңдау, оның ішінде тазалық топ
үдеуі, толықтыру жылдамдықтың шамасын және клет аралық жолақтардың
салқындау дәрежесімен, егер ал станның соңғы клетінің тиімді
жылдамдығында прокаттау соңынан қажетті температурасының ұстаудан
шығып қолданса, берілген температураны қамтамасыз ететін зумтаушы
құрылғының режимдерін реттеу және таңдау;
- орағыштарды басқару, оның ішінде бағыттаушы түзулердің орнатуын және
қалыптастыратын, сол уақыттағы роликтер арасы;
- баспалы протокол түрінде және светтік мониторда прокатталатын азық-
түлік және технологиялық процестің өңделуі, берілуі және жиналуы;
- прокаттау темпімен басқару.
Басқарушы есептеуіш машинаны қолдану өнімнің сапасын көтеруге және
станның эксплуатациялық дәрежесін көтеруге көмектеседі. Осы уақытта
тізілген операцияларды игеру, үйрену көптеген қиындықтармен байланысты.
Клеттердің үздіксіз тобында жолақтың алдыңғы бөлігі артқы бөлігіне
қарағанда жоғары температурада прокатталады, бұл тазалық топқа келіп
түсетін подкаттың үздіксіз соңының әсері. Прокатталатын металдың
температурасының төмендетуі деформация кедергісінің өсуіне және металдың
біліктерге түсіретін қысымын өсіреді. Осының нәтижесінде берілген мәннен
жолақтың қалыңдығының ауытқуынан жолақтың басынан соңына дейін сызықты
өсетін құраушы пайда болады.
Бұл құраушы қалыңдықтың температуралық клині деген атау алды. Беттің
жалғасты әртүрлі қалыңдықта температуралық клинді игеруге ұмтылу, сонымен
қатар бірден өсетін слябтар салмағына байланысты жолақты прокаттау үшін
үдеулі жүйені құру үшін келтіреді.
Үдеу мен прокаттауда температуралық клинді жою металдың деформация
зонасында прокаттау жылдамдығының өсуінен біліктерде жылу бөлу өседі.
Осыдан деформация зонасында жылу бөлу оны жоғалтуынан өсіп кетеді. Белгілі
шарттарда деформация зоналарында металдың температурасы берілген жолақты
прокаттау уақытында тұрақталынады.
Клеттердің жолақтың алдыңғы соңы тазалық топтың соңғы клетінің
біліктерінен шыққанда басталады. Тазалық топтың клетінің шығысындағы металл
үдеуінің шамасы 0,05÷0,1 мс2 болады.
Станның жылдамдату шамасында жолақ температурасының көтерілуін тоқтату
үшін металдар клет аралық үзілістерде сумен салқындатылады. Осыдан барлық
тазалық топ клеттерінде су шығыны 7500 м3л тең. Жалпы түзудің ұзындығы 110
м болады, станның сырғыту рольгангісінің ұзындығы 150 м жуық болғанда.
Прокаттау соңы температурасы әдетте 840÷8600С шамада болады, бұдан осы
температуралық реттелуі 200С жіберу алаңы ретінде іске асырылады.
Тазалық топ клеттерінің біліктері және орағыштардың келісілген үдеуі
тапсырма кернеуі, реттеу жүйесі үшін клет желісінің және орағыштар жалпы
жылу жылдамдатқышынан берілетін бергішпен қамтамасыз етіледі. Үдеу
процесінде клет бөліктерінің жылдамдығының қатынасының корриктирленуінің
мүмкіндігі қарастырылады, сонымен қатар үдеу шамалары да қарастырылады.
Тазалық топ клеттерінен жолақтың берілген соңының шығуынан клет
желілері толтыру жылдамдыққа дейін кідіре алмайды. Әр клеттердің
біліктерінің берілген толтыру жылдамдыққа дейін кіруі сол клеттен жолақтың
берілген соңы шыққаннан басталады.

2.2 Прокаттың технологиялық параметрлерін автоматты тексеру

Ыстық прокаттау үздіксіз стандарын автоматтандырылуы дамытудың бірден-
бір бөлімі ретінде технологиялық параметрлерді автоматты тексеруді қолдану:
- беттің қалыңдығын өлшегіштер;
- беттің енін өлшегіштер;
- беттің білікке түсіретін қысымын өлшегіштер;
- металдың температурасын өлшегіштер.
Барлық стандарда тазалық топтың соңғы клетінен кейін рентгендік
түрдегі микрометрлер орнатылады. Конструктивтік себептермен (орнатылады)
соңғы клеттен микрометрге дейін арақашықтықты 2∙10-3÷2,5∙10-3 метр аз
жасауға мүмкіндік болмауда.
Қазіргі кездегі микрометрлер келесі параметрлерден тұрады:
қалыңдықтың диапазоны 0,8∙10-3 метрден 0,012÷0,016 метрге дейін тербеледі,
өлшеудің қосынды қателігі бір пайызды құрайды, уақыттың эквивалентті
тұрақтысы 0,05 с берілген мәннен жолақтың қалыңдығының ауытқуы 15∙10-4
метр болады.
Қазіргі уақыттағы барлық стандарда сырғытқыштың қалыңдығын
өлшегіштерді тазалық топтардың алдына орнатады. Бұл приборлар ереже бойынша
радциондық түрде болады.
Беттің (жолақтың) енін өлшегіштерді әдетте алғашқы және тазалық
топтардың бір клетінен кейін орналастырылады.
Қазіргі стандарда алғашқы топ басында тағы бір қосымша ен өлшегіш
қолданылады. Өз орнында сол немесе басқа түрдің механикалық бұрылатын
фотоэлектрлік өлшегіштері қолданылады.
Өлшегіштер ыстық беттің сәулеленуінен тәуелсіз жұмыс істейді және
жарықтанумен де жұмыс жасайды, демек арнайы жарықтандыру көзін қолданумен
өлшеудің орташа дәлдігі 0,015 метр жолақтың жанынан жіберілмелі орналасуы
0,075 метр.
Металдың біліктерге түсіретін қысымын өлшегіштері ретінде магнитті
анизатронды түрдегі месдозалар қолданылмалы пайдаланылады.
Месдоза, бұл прокаттаудың күшеюін бақылауға арналған прибор. Ол стан
біліктерінде металдың барлығын индикациялауға, алғашқы қалыпты орнатуға
және қайта ораудан кейін біліктерді теңестіруге, есептеуіш машиналардың
көмегімен басқарылғанда станның реттелуін автоматты коррекциялануы
қолданады. Қазіргі стандарда прокаттау күшеюін өлшеуіштері алғашқы және
тазалық топтардың барлық көлденең клеттерінде орнатылады, ал кейбір
жағдайда сонымен қатар тік біліктерде де орнатылады.
Месдозалар қысу біліктерінің астында және тіреу біліктерінің төменгі
жастықшаларының астында орнатылады, ол тік біліктер үшін әдетте қысу
біліктерінің бұрандаларының арасында және болатшаларында орнатылады.
Металл температурасын өлшеу үшін фотоэлектрлік және рационды
контактісіз километрлер қолданылады, олар қыздыру пештерінде және окалина
сындырғыштан кейін, аралық рольгангтердегі аспалы қайшылар алдында, тазалық
топтың соңғы клетінен кейін орнатылады.

3 Ыстық прокаттаудың температуралы-жылдамдықтық режимі

3.1 Температуралы – жылдамдықтық режиммен реттеу

Станның әрбір келтірілген технологиясының бөлімдері прокаттаудың
анықталған температуралық шарттарымен сипатталады. Прокаттаудың
температуралы-жылдамдықтық режимінің тиімділігі үшін алғашқы топтың соңғы
клетінен кейінгі, сонымен қатар клеттердің үздіксіз тазалық тобының
кірісінде және шығысында температуралық шартты білу маңызды. Прокаттаудың
температуралық режимдері дайын жолақтың қасиеттеріне әсер етеді.
Жолақ температурасы берілген температурадан ауытқығанда біліктерге
металл қысымының өзгеруіне және жолақтың әртүрлі қалыңдығы пайда болуына
келтіретін деформация кедергісі өзгереді.
Салқындатылған металдың прокаткасы құралдың сынуына келтіреді. Сонымен
қатар прокатталатын металдың құрылымына температура режимдері көп әсер
етеді.
Металл ыстық деформациясы ірі дәнді құрылымның пайда болуына және
жолақтың жарамсыздығына келтіреді, ол металдың механикалық және төзімділік
сипаттамаларының да төмендеуіне келтіреді.
Номиналдыдан жоғары температурада окалина қалыптасады, ол келесі
сындыру процесінде қиындықпен босатылады. Осылайша прокаттау соңы
температурасы берілген марка станы үшін маңызды факторлар болып табылады.
Сонымен қатар рулонға орау алдында жолақтың салқындатылуы және орау
негізінде температураны берілген мөлшерде ұстап тұруы да өте маңызды болып
табылады.
Рулонға жолақты орау кезінде өте жоғары температурада металдың өз-
өзінен өртенуі және фредитті дәндердің өсуі мүмкін.
Рулонның сыртқы орамдары ішкілеріне қарағанда тезірек
салқындайтындығын ескере отырып, жолақтың артқы соңы кейде орағышқа жоғары
температурамен түскендіктен алдыңғыға қарағанда аз салқындатылады.
Жұқа және қалың жолақтар үшін прокаттаудың берілген температурасын
ұстап тұрумен байланысты анықталған қарама-қайшылықты белгілейік.
Жұқа жолақтарды прокаттағанда процесс келесідегідей құрылады: олардың
салқындатылуы тазалық топтың алдында және одан кейінде сәйкес келуі керек.
Осы себептен жұқа жолақтар үшін “жақын әсерлік” орағыштар орнатылады. Қалың
жолақтарды прокаттағанда бар бағыт жолақты басқару есебінің негізгілерінің
бар сортаментінің шегінде берілген прокаттау соңы температурасын алу есебі
болып табылады.
Қойылған есептің шешуіне әсер ететін негізгі факторлар ретінде
клеттердің үздіксіз тазалық тобына металдың кіру моментінде прокаттаудың
алғашқы температуралық шарттары және стан бойында слябтарды ең аз бақылау
процесі болып табылады. Қойылған есептің шешуіне әсер қиындығы үзілмейтін
байланыста және жоғарыда қарастырылған факторлардың ескерілуі қажеттігіне
тоғыстырылады.
Мысалы, соңғы қалыңдығы 6∙10-3 м болатын жолақ үшін прокаттаудың
алғашқы температуралық шарты келесідей, бас бөлімдерінде жолақтың өтуі
ереже бойынша берілген прокаттау соңы температурасынан аспау шартынан
таңдалады және 3 – 5 мс шамасында болады. Бұндай жылдамдықта станнан сляб
өтуінің ең аз периодты тазалық топта қалың жолақтың прокаттау уақытынан
асып кетеді, басқаша айтқанда бұл жағдайда тазалық топтың өнімділігі
қыздыру пештерінің өнімділігінен біршама аз болады. Егерде мұндай жағдай
болса, келесідей шешім қабылданады. Стан бойында слябтардың өтуін ең аз
периодты өсіріледі, ол стан өнімділігін түгелдей бақылауға апарады.
Қалың жолақтың алғашқы жылдамдығын тазалық топтың өнімділігін және
қыздыру пештерін теңестіру мақсатында алғашқы жылдамдықты өсіру тазалық топ
шығысында жолақ температурасының өсуіне және окалина қалыптасудың
интенсивтілігіне, физико-механикалық қасиеттерінің біршама төмендеуіне
әкеліп соқтырады.
Жұқа жолақтар үшін металдың тазалық топқа кірер алдындағы прокаттаудың
температуралық шарты келесідей алғашқы жылдамдықтың шамасы теория бойынша
12÷15 мс және жоғары болатын жұқа беттің бас бөлімінде берілген прокаттау
соңы температурасына жету шартынан таңдалып алынады. Практикада мұндай
жылдамдықта жұқа жолақтың бос бөлімінің прокаттауын іске асыру мүмкін емес.
Бұл бекітілмеген жұқа жолақтың тасушы рольганга қозғалысында пайда болған
аэродинамикалық икемділікпен байланысты. Сол себептен қазіргі уақытта
өзіміздің және шетелдік кең биіктік ыстық прокаттау стандарда жұқа жолақтың
үздіксіз тазалық топ клетінде алдыңғы соңының топталуы және ары қарайғы бас
бөлімді орағыштардың бірі ұстағанға дейінгі прокаттау қажетті алғашқы
жылдамдықпен 8 – 10 мс төмендетілген орнықты прокаттау процесін алуға
шеткі болып табылатын алғашқы жылдамдықты іске асырады. Өзіміздің және
шетелдің ыстық прокаттаудың үздіксіз кең жолақты стандарының
эксплуатацияларының тұрақты жылдамдығы бет прокаттауы жолақ ұзындығы
бойынша прокаттау соңы температурасының тұрақтылығын қамтамасыз етпейді.
Оның аралық рольгангтерде жолақтың салқындауымен пайда болған 150 – 2000С
градусқа жететін тазалық топ кірісінде жолақ ұзындығында біршама
температуралық өтудің барлығы болып табылады. Бұл периодты шеттету үшін
тазалық топ оның жұқа жолақтарын прокаттағанда пайда болатын, өзімен-өзі
теңестірілетін қасиетінің күші жетпейді.
Тазалық топ кірісінің температуралық периодының жарамсыз жағы ретінде
жолақтың салқындауымен шартталатын металдың қаттылығының өсуімен байланысты
тазалық топ клеттерінің клетаралық құрамында моменттерді және прокаттау
қысымының өсуі жүреді. Нәтижесінде прокатталатын жолақтың ұзындығы бойынша
продальді әртүрлі қалыңдықтың “температуралық” құрамдасы пайда болады.
Ол берілгендер бойынша әртүрлі технологиялық факторлармен пайда болған
басқа құрамдастармен салыстырғанда ең маңыздыларының бірі болып табылады.
Дайын жолақты берілген сапа көрсеткіштерімен оның тұтас бойынан алудың
радикальді шарасы. Бұл шарттарда металмен біліктерде тазалық топтың
жылдамдатылуы болып табылады.
Прокаттаудың мұндай әдісі тазалық топ бетінің ұзындығы бойынша
температура түсуінің қарапайым тегістеу процесінің идентификациялайды және
анықталған прокаттау жылдамдығын өлшеу заңдарында жолақтың тұтас бойында
прокаттау соңының берілген температурасын тұрақтандыруға береді.
Бірақ-та үдеу шамасы жеткен 0,005÷0,008 мс2 шегінде болады және ол
жеткіліксіз.
Интенсивті прокаттау шартында стан бойында бір уақытта 3 – 4 сляб
тұрады, тазалық топта мұндай үдеумен өнімділігін анықтайтын станның “тар”
орнының мәселесін шешпейді.
Үдеудің 0,5÷1,0 мс ұлғайтылған шамасындағы прокаттау бас бөлімінің
мөлшерінен соңғы бөлім температурасының 60÷800С өсуіне әкеліп соқтырады.
Сонымен қатар үдеумен прокаттауды бас бөлімді орағышқа орай бастағандықтан,
прокаттауда шамасы 15 – 200С және жоғары жететін тұрақты жылдамдықта
прокатталатын жолақтың бас бөлімінде температура жоғалуы негізгі орын
алады.
Жоғарыда айтылғандардан жолақтың тұтас бойында прокаттау соңының
берілген температурасын және станның өнімділігін көтеру мәселелерін бір
уақытта орындау өз кезегінде шешуші жолақтардың ыстық прокатталуын
температуралы-жылдамдықтықтың режимдерін жетілдіруде қажет ететін күрделі
техникалық есеп болып табылады.
Қыздыру пештерінде слябтардың қыздырылуының температуралық шарттары
дайын жолақтың қалыңдығына қатынасында деформацияланбаған.
Бірақ аралық рольгангамен қозғалыс өлшемінде прокаттың
температурасының өзгеру процесі, сонымен қатар клеттердің үздіксіз тазалық
тобында жолақ температурасының өзгеруінің прокаттау процесінде әр стандарда
әртүрлі. Ол көбінесе прокатталатын жолақтың қалыңдығы, түрі, типі, өлшемі
үшін қабылданған клеттердің үздіксіз тазалық тобының қысу режимдері,
прокаттаудың жылдамдық режимдері және т.с.с. факторлармен анықталады.
Осыған байланысты нақты ИСПАТ-КарМК станының технологиялық түзу
бөлімінде жолақ температурасының процесін аралық рольганга клеттерінің
тазалық тобы үйрену қажет.
Математикалық жазылуы жеткілікті дәлдікпен тазалық топ клеттерінің
шығысында жолақ температураның мәнін білуге және осы негізде технологиялық
процесс өтуінің қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Қажетті құрылымды және
берілген физико-механикалық қасиеттерін алуға 840÷9200С диапазонында
тұратын металл жағдайының анықталған аумақта сәйкесетін температурада
прокаттауды аяқтау қажет, жолақтың ұзындығы бойынша және осы партиясында
прокаттау соңы температурасын тұрақты етіп ұстайды.
ИСПАТ-КарМК станында жүргізілген эксперименттік зерттеулер, бұл
қажеттемелер жұқа және қалың жолақтардың прокатталуында ұсталынбайтын
(2,5÷3∙10-3 м) болғанда 740÷8600С болады, ал (3,5÷6∙10-3 м) соңғы
қалыңдықты 920÷9700С. Осыдан шығатыны клеттердің үздіксіз тазалық тобында
жолақтың ыстық прокаттауымен температуралы-жылдамдықтық режимімен алғашқы
топтан кейін берілген температураға дейін салқындатып үлгеруге бағытталады
және оның рулонға орау алдында. Осы бағытта алғашқы топта реверсті клеттің
барлығы берілген температураны алуды жеңілдетеді.
Қалпақты құрылғымен, таңдаудың технологиялық процесімен байланысты
сұрақтарды шешуде прокаттаудың жылдамдықтың режимдерімен тығыз байланысты
прокаттау мен ораудың берілген температуралық режимдерін қамтамасыз ету
болып табылады.
Жолақты прокаттаудың температуралық режимдерінің анализі негізінде
подкат температурасы алғашқы топтық соңғы клетінен кейін слябтардың қыздыру
пешінде дәрежесіне тәуелді және клеттердің үздіксіз алғашқы тобының
шығысындағы прокатталған жолақтың қалыңдығынан аз тәуелді.

3.2 Ыстық прокаттаудың температуралы-жылдамдықтық режимдерімен басқару
әдістерінің сипаттамасы

Стандарда прокаттау технологиясының дамымауы ыстық прокаттаудың
температуралы-жылдамдықтық режимдермен басқарудың жаңа әдістерін
іздестіруге келтіреді.
Ең үлкен келтірілген үдеумен жылдамдығына жеткенше
жолақтың орағышқа орай бастағаннан кейін біршама жұқа беттерді прокаттау
келесі тәуелділікпен анықталады.
, (3.1)
мұндағы - прокаттау соңының берілген температурасы;
- үздіксіз тазалық топ клеттерінің шығысындағы жолақтың
қалыңдығы;
- толтыру жылдамдығы;
- алғашқы топ клеттері шығысындағы подкат температурасы;
- модель параметрлері.
Прокаттау сол уақыттағы жылдамдықтың мәні жеткенде прокаттау
температурасы берілген мәнге жетеді, сондықтан әрі қарайғы жолақтың
прокаттаудың соңы температурасының тұрақтылығын қамтамасыз ететін
тұрақтылықты тегістеу үдеумен іске асырады.
Осындай жылдамдықтың режимдерінің қолданылуы жұқа жолақтардың
ұзындығының көп бөлігіне қажетті прокаттау температурасын қамтамасыз етуге
мүмкіндік береді және станның өнімділігін 30-35% пайызға көтереді, бірақ
мұндай жағдайда прокаттау соңы температурасының берілген мәнінің
жеткен моменті біршама қателікпен алынады, ол (3.1) өрнегіне кіретін
параметрлері прокаттау процесінде дәлденбеуден шартталады.
Жұмысқа клеттердің үздіксіз тазалық тобында прокаттаудың төрт
жылдамдықтың режимдері қарастырылған.
Жолақтың прокаттау жылдамдығы t уақыт функциясында келесі
заңмен өзгереді
,
(3.2)
мұндағы – орағышқа және үздіксіз тазалық топқа жолақтың бас бөлігінің
кіруінің сәйкесті моменттері;
– жолақты прокаттаудың аяқталу моменттері.
Берілген режимінде жолақтың бас бөлігінің прокатталу 10 мс
жылдамдықтан көп емес толтырғыш жылдамдықта іске асырылады, ал алдынғы
бекітілмелген жолақтың алдыңғы соңын ұстатқаннан кейін жылдамдықты ең үлкен
ұлғайтуды тегістеу үдеумен қамтамассыз етеді.
Мұндай режим қазіргі уақытта 2000 НЛМЗ және ИСПАТ-КарМК кең жолақты
үздіксіз стандарда іске асырылады.
Беттің прокаттау жылдамдығы t уақыт функциясында келесі заңмен
өзгереді

(3.3)
мұндағы - жолақтың бас бөлігінің берілген прокаттау соңы
температурасын қамтамасыз ететін жылдамдық;
- станның ең үлкен мүмкін ақырындатылуы;
- клеттердің үздіксіз тазалық топтарына жолақтың бас
бөлігінің шығуының моменттері.
Прокаттаудың сол уақыттағы жылдамдықтың және мәндерімен
салыстыру Б режимінде жұқа жолақпен клеттердің үздіксіз тазалық тобын
толтыру А режимінің жылдамдығына тең алғашқы жылдамдыққа дейін
ақырындап берілген прокаттау соңы температурасын қамтамасыз ететін
жылдамдық 15 мс тең болғанда іске асырылады. Орағышқа жолақтың бас
бөлігін орағаннан кейін прокаттау жылдамдығы мөлшеріне дейін ең
үлкен үдеумен өседі және үдеумен ең үлкен жылдамдыққа дейін
жылдамдықтың асу және жолақ бойында прокаттау соңы температурасының тепе-
тең таралуын қамтамасыз ететін үдеумен ең үлкен жылдамдығына
дейін өседі.
Жолақтың прокаттау жылдамдығы келесі заңмен өзгереді

(3.4)
мұндағы – сол уақыттағы прокаттау жылдамдығының ең үлкен мәні;
– жету моменті.
Осы В режим Б режимінен прокаттаудың қорытынды бөлімінде ерекшеленеді,
мұнда орағышпен жолақтың ұстауынан үшін прокаттау жылдамдығы ең үлкен
мәніне дейін өседі және жеткен жылдамдықта келесі прокаттау жүреді:
Жолақтың прокаттау жылдамдығы келесі заңмен өзгереді

(3.5)
Осы Г режимдерінде металмен үздіксіз тазалық топ клеттерін толтыру
жылдамдығымен іске асырылады, бас бөлікті орағышқа ұстатқаннан кейін
жылдамдықтың ең үлкен мәніне ең үлкен мүмкін үдеумен өзгереді.
Прокаттау жылдамдығы мәніне жеткеннен кейін ары қарайғы технологиялық
процесс үздіксіз жүргізіледі.
Прокаттаудың ең аз уақытын қамтамасыз етуде жоғарыда келтірілген ре-
жимдердің ішінде Б, В және Г режимдері А режиміне қарағанда берілген
бойынша прокаттау уақытын 30% азайтатын икемді режимдер болып табылады.
Бұл Б және В режимдері жұқа жолақтың бос бөлігінде прокаттау соңы
берілген температурасын қамтамасыз ететін. Бұл мағынада А және Г
режимдерімен салыстырғанда қалуы болып табылады. Бірақ жолақтың алдыңғы
соңының сапасын жақсартуға А және Г сипаты жолақтың температура толық жоя
алатын қосымша техникалық шешімсіз.

3.3 Өтпелі температуралық режимдерді зерттеу бағытындағы станның
тазалық тобының математикалық моделі

Клеттердің тазалық тобының прокаттау процесін тек қана сапалық және
сандық анализдерімен сенімді математикалық модель арқылы үйренуге болады.
Прокаттау процесі көптеген бір-бірімен байланысқан параметрлермен
сипатталады, сондықтан кез-келген үйрену біліктердегі прокаттау процесі
бейнесінің өзгеруіне келтіреді.
Кез-келген қыздыратын немесе реттелетін әсер клеттердің бір-бірімен
байланыстылығынан тазалық топтың анықталған реакциясын үздіксіз прокаттау
процесінің параметрлерінің өзгеруі түрінде келтірілуі керек.
Мысалы, біліктерге металдың қысымы, клетаралық керілулер, біліктер
арасындағы қуыс, жылдамдықтар және т.с.с.
Осылайша үздіксіз тазалық топ клеттерінің прокаттау процесіндегі
қоздырушы әсерлер белгілі роль, ал реакция – белгісіз шамалар ролін
атқаратын толық математикалық модель құру кезекті қажеттілік болады.
Математикалық жазба анализі үздіксіз прокаттау процесінің
параметрлерімен және сипаттамаларының біршама заттай тәуелділігін орнатуға
мүмкіндік береді және осылар негізінде көп жағдайда тазалық топтың жеке
түйіндерін қарапайымдалған математикалық моделі жеткілікті күрделі және
аумақты болып келеді, сондықтан оның негізінде көп жағдайда зерттеудің
аналитикалық әсерін қолдану икемсіз болып келеді. Тазалық топта үздіксіз
прокаттау параметрлерінің бір-бірімен байланысының сипатттамалық негізгі
байланыстар сызықты емес болып келеді.
Параметрлер байланысының сызықты емес сипаты тазалық топтың
математикалық жазбаны құрғанда жорамалдан шығу ұйғарылған, үздіксіз
прокаттау процесінің сол немесе басқа әдістермен келесідей тұрақтылығында,
қоздырушы және реттеуші әсерлер және осы әсерлерге реакция жеткілікті аз
қабылдау керек.
Келтірілген жорамалдау қарастырылатын жүйені сызықтандырады және
супербағыт (суперпозиция) принципін қолдануға мүмкіндік береді.
Тазалық топтың үдеумен прокаттау процесінде температуралық режимдерді
зерттеуде жолақтың клетаралық керілуінің тұрақтылығы туралы қосымша жіберу
жасауға болатындығын анализ көрсетті.
Мұндай жеткізу тазалық топ клеттерінің жұмысын нақты шарттармен
өтейді. Егер салқын прокаттау стандары үшін жолақтың керілуі негізгі
басқарушы сигнал болып табылса және ыстық прокаттау стандарының заттай
жоғары болса, онда салқындағыда керілу тұрақталынуы үшін бар мүмкіндіктер
мен шаралар қолданылады.
Осы қабылданған жіберуден кейін анализ қарапайымдалады, өйткені басқа
айнымалылармен және керілулер арасындағы байланыс теңдеуі өшіріледі. Бұл
стандардың тазалық тобының үдету процесінде жолақтың қалыңдығын және
температура өзгеруінің негізгі заңдылықтарын көрсетуге мүмкіндік береді.
Деформация аймағында жолақтың температуралық режимі екі негізгі пайда
болулардан тұрады. Олар біліктерге жылу беру және металдың пластикалық
деформациясына энергия шығындалуда жылу бөлу. Деформация аймағында бұл
процестің қатынасы клет шығысындағы жолақтың температурасын анықтайды
,
(3.6)
мұндағы – і-клет кірісіндегі жолақ температурасы;
– біліктермен қосылудан жолақ температурасының түсуі;
– пластикалық деформацияда жылу бөлу нәтижесінен
температурасы көтерілуі.
Жолақтың біліктермен қосылуынан температура түсуі келесі формуласымен
анықталады
, (3.7)
мұндағы – қосылу уақыты (с);
– жылу өткізгіштік (Джм∙с);
– тығыздық (кгм3);
– жолақтың жылу сыйымдылығы (Джк2с’);
– сәйкесті біліктердің жылу өткізгіштік, жылу сыйымдылық
және тығыздықтары;
– клет кірісінде және шығысындағы жолақтың қалыңдығы;
– әдетте өзгертпейтін 700С градусқа тең қолданылатын
біліктердің үстінгі біліктерінің температурасы.
Білікпен жолақ нүктелерінің қосылу уақытын прокаттау жылдамдығы
арқылы және деформация аймағының геометриялық өлшемдері арқылы белгілеуге
болады
,
(3.8)
мұндағы – жұмыс білігінің радиусы.
Осы тәуелсіз айнымалы ретінде қарастыра отырып, (3.7)
формуламен анықталатын сызықты жақындауға температура түсуін жазамыз
(3.81)
Пластикалық деформацияда бөлінетін жылу санын физика формуласымен
анықтамаған ыңғайлы
,
(3.9)
мұндағы – біліктерге металдың түсіретін орташа түйіндік қысымы;
– деформацияланған металл көлемі.
Бұл бөлінген жылу санына деформация аймағында жолақ температурасының
көтерілуі сәйкестенеді
,
(3.10)
мұндағы – беттің ені;
– біліктерді күшейтудегі ескергендегі душ ұстау ұзындығы.
Осы (3.10) – жазылуын сызықтандырғанда душ ұстау ұзындығы өзгермейді
деп есептеуге болады, егер байқаулы қателікті ескермегенде
. (3.11)
Айтылғанды ескере отырып, болашақта (3.6) формуласы орнына жуықталған
тәуелділікті қолданамыз
.
(3.12)
Берілген клеттің өзгермейтін алдыңғы және артқы керілулерінде жазылған
біліктерге металл түсіретін қысымның өзгеруі келесі қатынаспен анықталады
. (3.13)
Қабылданған жіберулерде және қозғалмайтын қысу біліктерінде клет
шығысындағы жолақтың қалыңдығы клетке түсетін беттің қалыңдығына және
деформация кедергісінің шамасына тәуелді, сондықтан жорамалдауда былай
жазуға болады
.
(3.14)
Ыстық прокаттауда деформация кедергісінің тәуелділігі келесі
қатынаспен анықталады
,
(3.15)
мұнда

(3.16)
және
(3.17)
Бет (жолақ) клетаралық қуыста тұрғанда салқындай бастайды, өйткені
тазалық топтағы жолақтың температурасы 700÷11000С, жылу беру негізінен
сәуле түсіру жолымен іске асырылады.
Көрсетілген температуралар диапазонында металмен жылу беру
конвенциясымен сәуле түсіру берумен салыстырғанда 3-5% құрайды және алдағы
есептеулерде оны ескермейді.
Стефан-Больцман заңымен анықталады
(Дж),
(3.18)
мұндағы F – жолақтың шағылысатын беті;
t – салқындау уақыты;
– қоршаған ортаның және салқындайтын жолақтың сәйкесті бет
жағының температуралары;
– салқындайтын металдың тұрақты сәуле түсуі.
Қоршаған ортаның температурасы салқындайтын жолақтың температурасынан
біршама аз болады. Онда (3.18) айтылуынан бөлігімен сақтауға болады.
Клетаралық қуыста жолақтың салқындауындағы уақыт интервалы үлкен емес, онда
температура түсу аз (5÷150С) температура түсуін есептеуге жолақтың
бастапқы температурасының беруге болады. Бұны ескере клетаралық қуыстарда
қозғалмауында температура өзгеруі келесідей
,
(3.19)
мұнда – элементтердің i-клеттен (i+1)-клетке дейінгі қозғалу
уақыты, яғни роликтік көшіру;
– мәнін келесі теңдеумен анықтаймыз.
,
(3.20)
мұнда – клеттердің осьтерінің араларының қашықтығы.
Осы (3.20) теңдеуі (i+1)-клеттің шығысында жолақтың қиылысуы үшін
жазылған және t=0 моментінде жолақтың қарастырылатын элементті (i+1)-
клеттің біліктеріне кіреді. жолақтың температурасы (i+1)-клеттің
кірісінде i клеттің шығысындағы жолақтың i-клетаралық қуыстағы көліктік
кешігу уақытымен сәуле түсіру нәтижесіндегі температура түсуінің қосылуының
температурасына тең
.
(3.21)
Осы (i+1)-клет кірісіндегі қалыңдығы (жұлдызша) i-клеттің
шығысындағы қалыңдығымен байланысты
.
(3.22)
Осы (3.8), (3.11-3.17), (3.19-3.22) өрнектері i-клет арқылы жолаққа
өтетін жылулық процестердің математикалық моделін сызықтануын, сонымен
қатар t0 өзгеруінде жолақтың қалыңдығының өзгеруін береді. Біздің
зерттеулер үшін жылулық баланс теңдеуі негізінде прокаттау соңы
температурасының қалыптасу процесінің математикалық жазылуын қолданатын
боламыз
,
(3.23)
мұндағы – прокат соңы температурасы;
... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Металды қысым арқылы өндеу
ӘЛЕУМЕТТІК ҚАМСЫЗДАНДЫРУ ҚҰҚЫҒЫ пәнінен оқу әдістемелік нұсқау
Көміртекті аспапты болаттар
Еңбек технология пәні шеберханасындағы құрал-жабдықтарды пайдалануда физикалық заңдылықтардың алатын орыны
Материалдарды өндірудегі технологиялық қондырғылар
Металдар мен қорытпаларды беттік беріктендіру. Химия-термиялық өңдеу
Шыны жасау технологиясы
Шынының түрлері мен қолданылуы
Қара металлургия туралы
Бiлiктердi механикалық өңдеу технологиясы
Пәндер