Прокатка на стане Блюминг 1300 ОАО "Северосталь" двух слитков

Содержание
1.  Характеристика  сортамента,  оборудования  и  технологического  процесса......... 3

2. Расчет частичного ритма прокатки............................................................................ 6

3. График Адамецкого.................................................................................................. 14

4. Часовая и годовая производительность стана......................................................... 15

Расчет часовой производительности агрегатов по потоку..................................... 15

Расчет годовой производительности прокатного стана......................................... 15

5. Численность персонала на стане.............................................................................. 16

6. Калькуляция полной себестоимости слябов............................................................ 16

7. Выводы..................................................................................................................... 18

Литература.................................................................................................................... 19

1.  Характеристика  сортамента,  оборудования  и  технологического  процесса

Стан 1300 предназначен для прокатки слитков массой до 16 т в слябы сечением до 250х150 с последующей передачей их на полунепрерывный широкополосный стан 2800/1700, а также для прокатки слитков массой до 10 т в блюмы сечением 400х400 с последующей передачей их в группу клетей 1000, установленную перед НЗС. На стане предусмотрена двухслитковая прокатка.

Рабочая клеть

     Тип клети - одноклетевая, дуо реверсивная, с индивидуальным приводом рабочих валков.

Станины - закрытого типа. Материал станин - сталь 35 Л.

Тип нажимного устройства - электрическое быстроходное.

Рабочие валки
Материал валков сталь - 60 ХН.

Диаметр валков - 1300мм.

Длина бочки валков - 2800 мм.

Максимальный подъем валка при работе – 1470 , при перевалке - 1520.

Привод валков индивидуальный, количество двигателей – 2.

Мощность одного двигателя - 6000 кВт.

Скорость вращения - 0-59 об/мин.

Время разгона до 59 об/мин - 1,0 с.

Время торможения - 1,0с.

Технологические сведения

Годовая производительность (по слиткам) 6 млн. тонн.

Максимальное сечение прокатываемых слитков - 655х1600мм.

Длина блюмов и слябов товарных: максимальная - 6000 мм, минимальная - 1300 мм.

Блюмы для передачи в клети 1000: максимальная - 8000 мм.

Слиткоподача - кольцевая, из 2 параллельно расположенных пролетов здания нагревательных колодцев.

Количество слитковозов - 4 штуки

Максимальная масса транспортируемого слитковозом слитка - 16х2 т.

Смыв окалины и шлака на всем кольцевом пути движения слитковоза - гидравлический.

Уборка, окалины и шлака с платформы слитковоза - механическим путем.

Уравновешивание верхнего валка рабочей клети и верхнего шпинделя - грузовые.

Привод нажимного устройства от двух вертикально расположенных двигателей мощностью 300 кВт.

Скорость подъема верхнего валка - 180 мм/с.

Скорость передвижения манипуляторов 0,6 - 1,36.


Краткая характеристика оборудования и нагревательных колодцев

Отделение нагревательных колодцев состоит из 2 параллельно расположенных пролетов, в которых располагаются по 14 групп рекуператорных нагревательных колодцев, предназначенных для нагрева слитков перед прокаткой до температуры 1280-1320°С. Отопление производится смесью коксового и доменного газов калорийностью 1750-1800 ккал/м³.

Группа нагревательных колодцев состоит из 2 самостоятельно работающих ячеек, оборудованных керамическими и металлическими рекуператорами для подогрева воздуха до температуры 750-800°С и газа до температуры 200-250^ОС. Размеры ячейки 4800х5400х3100 мм. Вместимость одной ячейки 80-110 т. Посадка и высадка слитков производится клещевыми кранами грузоподъемностью 20/50 и 30/50 т.

Транспортировка   нагретых   слитков   производится   тележками   кольцевой слиткоподачи. Грузоподъемность одной тележки - 20 т. Скорость передвижения тележки на прямом участке 5 м/с, на поворотах - 1,7 м/с.

После прокатки слитков на блюминге 1300 раскаты поступают на ножницы горячей резки. Ножницы криволинейного типа, закрытые, с нижним резом. Число резов в минуту – 10. Привод работает от 2 электродвигателей мощностью по 615 кВт через редуктор.

За ножницами расположены уборочные устройства - рольганги, цепной транспортер, клеймовочная машина.

На рис. 1 показана схема расположения оборудования блюминга 1300 ОАО «Северсталь».


Рисунок

2. Расчет частичного ритма прокатки

(на примере получения слябов 130х1000 мм из слитков кипящей

углеродистой стали массой 16 т размерами 1250х670/1030х650Х2900)

Введем следующие обозначения:

U₁      - скорость прокатки при захвате металла, м/с,

U₂      - скорость прокатки при установившемся движении, м/с,

U₃      - скорость прокатки при выбросе металла, м/с;

t₁"   - время разгона двигателя от нуля до скорости захвата, с;

t₁      - время прокатки при разгоне двигателя, с;

t₂      - время прокатки при постоянной скорости, с;

t₃      - время прокатки при торможении, с;

t    - время прокатки за один проход, с;

t₂"   - время торможения двигателя от скорости выброса до нуля, с;

е₁      - линейное ускорение двигателя в период разгона, м/с",

е₂      - линейное ускорение двигателя в период торможения, м/с";

n₁      - число оборотов валков в минуту в момент захвата, об/мин;

n₂      - число оборотов валков в минуту при установившемся движении, об/мин:

n₃      - число оборотов валков в минуту в момент выброса, об/мин;

а    - угловое ускорение в период разгона, об/мин/с;

b    - угловое ускорение в период торможения, об/мин/с.


Таблица №1

Схема обжатий слябов 130х1000мм из слитков кипящей углеродистой стали массой 16т размерами 1250х670/1030х650Х2900 на блюминге 1300 ОАО "Сверсталь"

Номер пропуска	Сечение, мм		Обжатие, мм	Уширение, мм	Площадь поперечного сечения, мм.	Длина раската, мм	Катающий калибр
	толщина	ширина					№	мм
0	1250	670				2900	1	1247
1	1155	760	95	90	813200	2900	1	1247
2	1060	770	95	10	776150	3078	1	1247
3	690	1060	80	10	686550	3435	1	1247
4	605	1060	85	10	608025	3880	1	1247
5	515	1065	90	5	522725	4510	1	1247
6	435	1070	80	5	445875	5290	1	1247
7	305	1075	70	5	379600	6210	1	1247
8	295	1080	70	5	311225	7590	1	1247
9	230	1085	65	5	246100	9580	1	1247
10	170	1090	60	20	185300	12700	1	1247
11	1025	175	60	5	179375	13150	4	1200
12	975	180	40	5	175500	13430	4	1200
13	130	1000	50	25	130000	18140	1	1247

Примем, что U₁=U₂ и  n₂=59 об/мин

1-ый пропуск

U₂=pD_кn₂/60=3,14*1,247*59/60=3,85 м/с

где D_к – катающий калибр=1,247 м

e₁=pD_кa/60=3,14*1,247*40/60=2.61 м/c², где а=40 об/мин/с

e₂=pD_кb/60=3,14*1,247*60/60=3.92 м/c², где b=60 об/мин/с

Расчет времени перемещения верхнего валка:

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(95/100))+0,3=2,24 с,

где S  – обжатие, мм (из таблицы №1);

     e_ну – ускорение привода нажимного устройства =100 мм/с²;

   Dt - время по замедлению коммутаций и изменению режима регулирования, =0,3с. 

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*2,24/2=2,74 м/с,

где g – ускорение свободного падения =9,8 м/с²;

     f – коэффициент трения раската о рольганг =0,25.

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,74)/(3,14*1,247)=42 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,74)/2,61=0,46 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,74+3,85)/2*0,46=1,52 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,74)/3,92=0,28 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,74²)/(2*3,92)=0,93 м

L=2,9 м    L₂=L-L₁-L₃=2,9-1,52-0,93=0,45 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(0,45/3,85)=0,24 с

t=t₁+t₂+t₃=0,46+0,24+0,28=0,98 с
Аналогично производятся расчеты для пропусков: 2-9,11,13.


2-ой пропуск  

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(95/100))+0,3=2,24 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*2,24/2=2,74 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,74)/(3,14*1,247)=42 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,74)/2,61=0,46 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,74+3,85)/2*0,46=1,52 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,74)/3,92=0,28 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,74²)/(2*3,92)=0,93 м

L=3,078 м    L₂=L-L₁-L₃=3,08-1,52-0,93=0,63 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(0,63/3,85)=0,32 с

t=t₁+t₂+t₃=0,46+0,32+0,28=1,06 с
3-ий пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(80/100))+0,3=2,09 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*2,09/2=2,56 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,56)/(3,14*1,247)=39 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,56)/2,61=0,49 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,56+3,85)/2*0,49=1,57 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,56)/3,92=0,33 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,56²)/(2*3,92)=1,05 м

L=3,435 м    L₂=L-L₁-L₃=3,43-1,05-1,57=0,81 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(0,81/3,85)=0,42 с

t=t₁+t₂+t₃=0,49+0,42+0,33=1,24 с
4-ый пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(85/100))+0,3=2,14 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*2,14/2=2,62 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,62)/(3,14*1,247)=40 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,62)/2,61=0,47 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,62+3,85)/2*0,47=1,52 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,62)/3,92=0,31 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,62²)/(2*3,92)=1,02 м

L=3,880 м    L₂=L-L₁-L₃=3,88-1,02-1,52=1,34 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(1,34/3,85)=0,70 с

t=t₁+t₂+t₃=0,47+0,70+0,31=1,48 с
5-ый пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(90/100))+0,3=2,20 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*2,20/2=2,69 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,69)/(3,14*1,247)=41 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,69)/2,61=0,44 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,69+3,85)/2*0,44=1,44 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,69)/3,92=0,23 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,69²)/(2*3,92)=0,97 м

L=3,510 м    L₂=L-L₁-L₃=4,51-1,44-0,97=2,10 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(2,10/3,85)=1,10 с

t=t₁+t₂+t₃=0,44+1,1+0,23=1,77 с
6-ой пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(80/100))+0,3=2,09 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*2,09/2=2,56 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,56)/(3,14*1,247)=39 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,56)/2,61=0,49 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,56+3,85)/2*0,49=1,57 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,56)/3,92=0,33 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,56²)/(2*3,92)=1,05 м

L=5,290 м    L₂=L-L₁-L₃=5,29-1,57-1,05=2,67 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(2,67/3,85)=1,38 с

t=t₁+t₂+t₃=0,49+1,38+0,33=2,20 с
7-ой пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(70/100))+0,3=1,97 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*1,97/2=2,41 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,41)/(3,14*1,247)=37 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,41)/2,61=0,55 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,41+3,85)/2*0,55=1,78 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,41)/3,92=0,37 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,41²)/(2*3,92)=1,15 м

L=6,210 м    L₂=L-L₁-L₃=6,21-1,15-1,78=3,28 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(3,28/3,85)=1,70 с

t=t₁+t₂+t₃=0,55+1,70+0,37=2,62 с
8-ой пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(70/100))+0,3=1,97 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*1,97/2=2,41 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,41)/(3,14*1,247)=37 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,41)/2,61=0,55 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,41+3,85)/2*0,55=1,78 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,41)/3,92=0,37 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,41²)/(2*3,92)=1,15 м

L=7,590 м    L₂=L-L₁-L₃=7,59-1,15-1,78=4,66 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(4,66/3,85)=2,42 с

t=t₁+t₂+t₃=0,55+2,42+0,37=3,34 с
9-ый пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(65/100))+0,3=1,91 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*1,91/2=2,34 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,34)/(3,14*1,247)=36 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,34)/2,61=0,58 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,34+3,85)/2*0,58=1,79 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,34)/3,92=0,38 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,34²)/(2*3,92)=1,19 м

L=9,580 м    L₂=L-L₁-L₃=9,58-1,19-1,79=6,60 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(6,6/3,85)=3,42 с

t=t₁+t₂+t₃=0,58+3,42+0,38=4,38 с
10-ый пропуск

Производится кантовка, следовательно: n₃=n₂

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(60/100))+0,3=1,85 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*1,85/2=2,27 м/с

n₁=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,27)/(3,14*1,247)=35 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,27)/2,61=0,61 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,27+3,85)/2*0,61=1,87 м

t₃=0 с     L₃=0 м

L=12,700 м    L₂=L-L₁-L₃=12,7-1,87=10,83 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(10,83/3,85)=5,62 с

t=t₁+t₂+t₃=0,61+5,62=6,23 с
     11-ый пропуск

D_к=1,2 м

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(60/100))+0,3=1,85 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*1,85/2=2,27 м/с

n₁=n₂=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,27)/(3,14*1,2)=36 об/мин

U₂=p*D_к*n₂/60=3,14*1,2*59/60=3,71 м/с

e₁=p*D_к*a/60=3,14*1,2*40/60=2,51 м/с²

e₂==p*D_к*b/60=3,14*1,2*60/60=3,77 м/с²

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,71-2,27)/2,51=0,57 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,27+3,71)/2*0,57=1,70 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,71-2,27)/3,77=0,38 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,71²-2,27²)/(2*3,71)=1,21 м

L=13,150м    L₂=L-L₁-L₃=13,15-1,21-1,70=10,24 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(10,24/3,71)=5,52 с

t=t₁+t₂+t₃=0,57+5,52+0,38=6,47 с
     12-ый пропуск

Производится кантовка, следовательно: n₂=n₃

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(40/100))+0,3=1,56 с

U₁=gft'/2=9,8*0,25*1,56/2=1,91 м/с

n₁=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*1,91)/(3,14*1,2)=30 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,71-1,91)/2,51=0,72 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(1,91+3,71)/2*0,72=2,02 м

t₃=0 с     L₃=0 м

L=13,430 м    L₂=L-L₁-L₃=13,43-2,02=11,41 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(11,41/3,71)=6,16 с

t=t₁+t₂+t₃=0,72+6,16=6,88 с
     13-ый пропуск

t'=(2*Ö(S/e_ну))+Dt=(2*Ö(50/100))+0,3=1,71 с

U₁=U₃=gft'/2=9,8*0,25*1,71/2=2,09 м/с

n₁=n₃=(60*U₁)/(p*D_к)=(60*2,09)/(3,14*1,247)=32 об/мин

t₁=(U₂-U₁)/e₁=(3,85-2,09)/2,61=0,67 с

L₁=(U₁+U₂)/2*t₁=(2,27+3,85)/2*0,67=1,99 м

t₃=(U₂-U₃)/e₂=(3,85-2,09)/3,92=0,45 с

L₃=(U₂²-U₃²)/(2e₂)=(3,85²-2,09²)/(2*3,92)=1,33 м

L=18,140 м    L₂=L-L₁-L₃=18,14-1,99-1,33=14,82 м

t₂=2(L₂/U₂)=2(14,82/3,85)=7,70 с

t=t₁+t₂+t₃=0,67+7,70+0,45=8,82 с

                             ₁₃

Основное машинное время: t_общ=åt_i=47,47 с

                              ^t

 




Таблица №2

Основное машинное время прокатки

Номер пропуска	U1=U3, м/с	U2, м/с	e1, м/с2	e2, м/с2	t1, c	L1, м	t3, c	L3, m	L2, м	L, м	t2, с	t, с
1	2,74	3,85	2,61	3,92	0,46	1,52	0,28	0,93	0,45	2,90	0,24	0,98
2	2,74	3,85	2,61	3,92	0,46	1,52	0,28	0,93	0,63	0,63	0,32	1,06
3	2,56	3,85	2,61	3,92	0,49	1,57	0,33	1,05	0,81	3,43	0,42	1,24
4	2,62	3,85	2,61	3,92	0.47	1,52	0,31	1,02	1,34	3,88	0,70	1,48
5	2,69	3,85	2,61	3,92	0,44	1,44	0,29	0,97	2,10	4,51	1,10	1,77
6	2,56	3,85	2,61	3,92	0,49	1,57	0,33	1,05	2,67	5,29	1,38	2,20
7	2,41	3,85	2,61	3,92	0,55	1,78	0,37	1,15	3,28	6,21	1,70	2,62
8	2,41	3,85	2,61	3,92	0,55	1,78	0,37	1,15	4,66	7,59	2,42	3,34
9	2,34	3,85	2,61	3,92	0,58	1,79	0,38	1,19	6,60	9,58	3,42	4,38
10	2,27/3,85	3,85	2,61	3.92	0,61	1,87	0,00	0,00	10,83	12,70	5,62	6,23
11	2,27	3,71	2,51	3,77	0,57	1,70	0,38	1,21	10,24	13,50	5,52	6,47
12	1,91/3,71	3,71	2,51	3,77	0,72	2,02	0,00	0,00	11,41	13,43	6,16	6,88
13	2,09	3,85	2,61	3,92	0,67	1,99	0,45	1,33	14,82	18,14	7,70	8,82

Вспомогательное время прокатки

Величину t паузы между пропусками при отсутствии кантовки (пропуски       1-9,11,13) выбирают равной наибольшей из следующих величин, с:

t¹      – время перемещения верхнего валка, с (рассчитано выше);

t²    – время реверса главного привода блюминга, с;

t³    – время выброса раската и подачи его обратно рабочим рольган-

  гом к валкам стана, с.


1-ый пропуск

t¹=t³=2,24 с                                     U₁=U₃=2,74 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,74²/(2*9,8*0,25)=1,53 м          n₁=n₃=42 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=42/60+42/40=1,75 c             t=2,74 c


2-ой пропуск

t¹=t³=2,24 с                                     U₁=U₃=2,74 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,74²/(2*9,8*0,25)=1,53 м          n₁=n₃=42 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=42/60+42/40=1,75 c             t=2,74 c


3-ий пропуск

t¹=t³=2,09 с               U₁=U₃=2,56 м/с        t_к=370/180-180/100=1,8 с

S=U₃²/(2*g*f)=2,56²/(2*9,8*0,25)=1,34 м          n₁=n₃=39 об/мин

t²=39/60+39/40=1,63 c                      t=2,09+1,8=3,89 c


4-ый пропуск

t¹=t³=2,14 с                                     U₁=U₃=2,62 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,62²/(2*9,8*0,25)=1,40 м          n₁=n₃=40 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=40/60+40/40=1,67 c             t=2,14 c


5-ый пропуск

t¹=t³=2,20 с                                     U₁=U₃=2,69 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,69²/(2*9,8*0,25)=1,48 м          n₁=n₃=41 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=41/60+41/40=1,71 c             t=2,20 c


6-ой пропуск

t¹=t³=2,09 с                                     U₁=U₃=2,56 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,56²/(2*9,8*0,25)=1,34 м          n₁=n₃=39 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=39/60+39/40=1,63 c             t=2,09 c


7-ой пропуск

t¹=t³=1,97 с                                     U₁=U₃=2,41 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,41²/(2*9,8*0,25)=1,18 м          n₁=n₃=37 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=37/60+37/40=1,50 c             t=1,97 c


8-ой пропуск

t¹=t³=1,97 с                                     U₁=U₃=2,41 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,41²/(2*9,8*0,25)=1,18 м          n₁=n₃=37 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=37/60+37/40=1,54 c             t=1,97 c


9-ый пропуск

t¹=t³=1,91 с                                     U₁=U₃=2,34 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,34²/(2*9,8*0,25)=1,12 м          n₁=n₃=36 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=36/60+36/40=1,50 c             t=1,91 c


10-ый пропуск (кантовка)

t¹=1,85 с  n₁=35 об/мин    U₁=2,27 м/с           U₂=U₃=3,85 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=3,85²/(2*9,8*0,25)=3,03 м          n₂=n₃=59 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=59/60+35/40=1,86 c           t³=2*U₃/(g*f)=2*3,85/(9,8*0,25)=3,14 c

t_к=850/180-180/100=2,92 с                  t=2,92+3,14=6,06 с   

L=12,7 м                                   S=2+12,7/2=8,35 м

t₁=Ö((2*S-L)/(g*f))=Ö((2*8,35-12,7)/(9,8*0,25))=1,28 с

t₂=Ö((2*S-L-D_к*sing)/(g*f))=Ö((2*8,35-12,7-1,247*sin25)/(9,8*0,25))=1,19 с

t_к=2,92-1,28-1,19=0,45 с

где L – расстояние между крюками кантователя, м;

     t₁ – продолжительность подачи раската, с;

     D_к*sing - длина очага деформации  в прокатке перед кантовкой, м.


11-ый пропуск

t¹=t³=1,85 с                                     U₁=U₃=2,27 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,27²/(2*9,8*0,25)=1,05 м          n₁=n₃=36 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=36/60+36/40=1,50 c             t=1,85 c


12-ый пропуск (кантовка)

t¹=1,56 с  n₁=30 об/мин    U₁=1,91 м/с           U₂=U₃=3,71 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=3,71²/(2*9,8*0,25)=2,81 м          n₂=n₃=59 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=59/60+30/40=1,73 c           t³=2*U₃/(g*f)=2*3,71/(9,8*0,25)=3,03 c

t_к=845/180-180/100=2,89 с                  t=2,89+3,03=5,92 с   

L=13,43 м                                  S=2+13,43/2=8,72 м

t₁=Ö((2*S-L)/(g*f))=Ö((2*8,72-13,43)/(9,8*0,25))=1,28 с

t₂=Ö((2*S-L-D_к*sing)/(g*f))=Ö((2*8,72-13,43-1,2*sin25)/(9,8*0,25))=1,19 с

t_к=2,89-1,28-1,19=0,42 с

где L – расстояние между крюками кантователя, м;

     t₁ – продолжительность подачи раската, с;

     D_к*sing - длина очага деформации  в прокатке перед кантовкой, м.
13-ый пропуск

t¹=t³=1,71 с                                     U₁=U₃=2,09 м/с

S=U₃²/(2*g*f)=2,09²/(2*9,8*0,25)=0,89 м          n₁=n₃=32 об/мин

t²=n₃/b+n₁/a=32/60+32/40=1,33 c             t=1,71 c
Вспомогательное машинное время

      ₁₃

t_общ=åt_i=35,71 с       t_о=(Н₁-Н₃)/U_max+U_max/e_ну=(1070-130)/180-180/100=7,02 с

      ¹

Частичный ритм прокатки

r=t+t_общ+t_общ=7,02+29,18+35,71=71,91 с


Таблица №3

Вспомогательное время прокатки

Номер пропуска	t1=t13, с	U1=U3, м/с	S, м	n1=n3	t3, с	tк, с	t, с
1	1,97	2,41	1,18	37	1,54		1,97
2	2,03	2,49	1,26	38	1,58		2,03
3	2,09	2,56	1,34	39	1,63	1,80	3,89
4	2,14	2,62	1,40	40	1,67		2,14
5	2,20	2,69	1,48	41	1,71		2,20
6	2,09	2,56	1,34	39	1,63		2,09
7	1,97	2,41	1,18	37	1,54		1,97
8	1,97	2,41	1,18	37	1,54		1,97
9	1,91	2,34	1,12	36	1,50		1,91
10	1,85/3,14	2,27/3,85	З,03	35/59	1,86	2,92	6,06
11	1,85	2,27	1,05	36	1,50		1,85
12	1,56/3,03	1,91/3,71	2,81	30/59	1,73	2,89	5,92
13	1,71	2,09	0,89	32	1,53		1,71

3. График Адамецкого

График прокатки

4. Часовая и годовая производительность стана

Расчет часовой производительности агрегатов по потоку

Прокатный стан

Часовая производительность прокатного стана по годному:

Р_Г=3600*Q/r*k*x, т/час

где Q – масса слитков, т;

     r – ритм прокатки, с;

     k – коэффициент использования стана (k=0,95);

     x - коэффициент выхода годного (x=1/1,2379).
Р_Г=3600*32/90,20*0,95*(1/1,2379)=980,13 т/час
     Нагревательные колодцы

t_ср=b*t_гор+(1-b)*t_хол,

где  b - доля горячих слитков;

     t_гор, t_хол – время нагрева горячих и холодных слитков, соответственно.

t_ср= 0,95*250+0,05*770=276 мин=4,6 час;          t_вспом=0,6 час,

где  t_ср – средневзвешенное время нагрева слитков;

     t_вспом – вспомогательное время нагрева слитков.

Часовая производительность одной группы нагревательных колодцев:

Р_К=(Q*m*n/(t_ср- t_вспом))*k =(16*16*2/(4,6+0,6))*0,9=88,62 т/час,

где  Q – масса слитка, т;

m – среднее число слитков в камере;

     n – число камер в группе;

     k – коэффициент использования нагревательных колодцев.

Часовая производительность
28 групп:

Р_28К=Р_к*28=88,62*28=2481,36 т/час.
     Часовая производительность ножниц горячей резки

Р_Н=3600*Q*x/r', т

где  Q – масса слитка, т;

x - коэффициент выхода годного (x=0,9096);

     r' – частичный ритм горячей резки на ножницах.

r'=t_o+(m+1)*t+m*t,

где  t_o – начальная пауза (t_o=5 с);

     t - пауза между 2 смежными циклами резки раската на мерные слябы, с;

     m – число слябов, получаемых при резки одного раската.

t=60/10=6 с          t=Длина сляба/Скорость рольганга=6/1,36=4,41 с

r'=5+(3+1)*6+3*4,41=42,23 с                Р_Н=3600*16*0,9096/42,23=1240,66 т

Расчет годовой производительности прокатного стана

Р_год=(Т-Т₁)*Р_Г, т

где  Т – количество часов в году, час (Т=365*24=8760 час);

     Т₁ – планируемое время простоев, час (Т₁=15*25+4*24+629=1100 час).

Р_год=(8760-1100)*980,13=7507795,8 т

5. Численность персонала на стане

Основные рабочие - 317 человек (заработная плата 2400 руб./мес. чел.)

Вспомогательные рабочие - 303 человека (заработная плата - 2000 руб./мес.чел.)

ИТР - 41 человек (заработная плата - 3300 руб./мес. чел.)

Служащие - 2 человека (заработная  плата - 1200 руб./мес. чел.)

6. Калькуляция полной себестоимости слябов

В табл.4 представлен расчет полной себестоимости 1 тонны слябов.

Таблица  №4

Калькуляция полной себестоимости 1 тонны слябов

Статьи	Кол-во на 1 т	Цена, руб.	Сумма, руб.
Слитки	1,2379	748,91	927,07
ИТОГО ЗАДАНО	1,2379	748,91	927,07
Обрез	0,2200	90,34	19,87
Угар	0,0179	0,00	0,00
Окалина	0,0100	11,80	0,12
ИТОГО ОТХОДОВ	0,1113	9,23	1759633,20
ЗАДАНО - ОТХОДЫ	1,0000		907,08
Топливо (коксово-доменная смесь)	0,0457	180,39	8,24
Энергозатраты	0,0398		13,16
в том числе:
- электроэнергия, тыс. кВт	0,0178	210,00	3,74
- пар, тыс. ГКалл	0,0070	24,00	0,17
- вода, тыс.м3	0,0150	67,00	1,01
Возвратное тепло	0,1870		-2,11
в том числе:
- пар КУ, тыс. ГКалл	0,0670	11,30	-0,76
- пар СИО, тыс. ГКалл	0,1200	11,30	-1,36
Фонд заработной платы			3,43
в том числе
- основные рабочие			1,72
- вспомогательные рабочие			1,37
- ИТР			0,33
- служащие			0,01
Отчисления в государственные внебюджетные фонды			1,32
Содержание основных фондов
в том числе:			0,28
- вспомогательные материалы			0,11
- услуги других цехов			0,07
- электроэнергия на освещение	0,0004	210,00	0,08
- тепло на хознужды	0,0001	101,20	0,01
Продолжение таблицы №4
Статьи	Кол-во на 1 т	Цена, руб.	Сумма, руб.
Затраты на ремонт			0.63 ^ „ ^ ^ ^ .,. 0,361
в том числе:
- капитальный ремонт			0,36
- текущий ремонт			0,27
Внутризаводское перемещение грузов			0,01
Амортизация			O,18
Плата за природопользование			0,01
Валки	0,0004	400,00	0,16
ИТОГО РАСХОДОВ ПО ПЕРЕДЕЛУ			17,96
ЦЕХОВАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ			925,04
Общезаводские расходы			13,19
ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ			925,04
Коммерческие расходы			21,12
ПОЛНАЯ СЕБЕСТОИМСТЬ (ВНУТРИ РОССИЙСКАЯ)	1,0000		959,35
Дополнительные расходы на экспорт			104,03
ПОЛНАЯ СЕБЕСТОИМСТЬ (ЭКСПОРТНАЯ)	1,0000		1063,37

Полная себестоимость 1 тонны сляба согласно представленной выше табл. 4 равна 959,349 руб. Трансфертная (внутренняя) цена продукции стана для расчетов со смежными цехами приблизительно равна 1140 руб./т.

Внутренняя рентабельность продукции стана рассчитывается по следующей формуле:        r=((цена – полная себестоимость)/ полная себестоимость)*100%

Рентабельность слябов для целей внутреннего учета и анализа ОАО "Северосталь" равна 18,8%, что является хорошим показателем для подразделений предприятия.

7. Выводы

Стан 1300 ОАО «Северосталь» (г. Череповец) обладает высокой производительностью, но при этом имеет низкий коэффициент выхода годного (около 80%).

При использовании метода прокатки слитков парами производительность стана повышается примерно в 1,6 раза, что очень хорошо, так как для достижения этого результата не требуются дополнительные затраты. Однако производительность стана по-прежнему остается определяющей, так как она все же меньше производительности ножниц и нагревательных колодцев.

Себестоимость 1 тонны слябов, составляющая 959,35 руб. (внутри российская), довольно высока из-за большой величины текущих простоев стана. Развитие российской экономики, увеличение экспортных продаж ОАО "Северосталь" позволит достичь роста производства всех видов листа, что, безусловно, увеличит потребность в продукции стана 1300,а это в свою очередь повлечет за собой некоторое снижение себестоимости 1 тонны слябов.

С другой стороны, комплекс мер по учету затрат по местам возникновения вкупе с введением системы трансфертных цен, стимулирующей внутрицеховую работу по снижению издержек, также приведут к снижению себестоимости 1 тонны слябов (за счет скрытых внутренних резервов).

Литература

1.  Метс А.Ф. Организация производства в прокатных цехах. - М.: Металлургия, 1969.

2.  Технологическая инструкция №0-01-77 по нагреву слитков в нагревательных колодцах обжимного цеха. - Череповец, 1979.

3.  Технико-экономическая отчетность обжимного цеха ОАО «Северосталь». - Череповец, 1996.

4.  Иванин М.П. Прокатка слитков парами. - М.: Металлургия, 1979.