Содержание

	Введение . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	4
1	Общая часть . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .	7
1.1	Технология прокатки полосы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	7
1.2	Назначение петледержателей при прокатке горячекатаной полосы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	9
1.3	Основное электрооборудование петледержателя . . . . .	11
2	Специальная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	12
2.1	Выбор рода тока и величины напряжения электропривода петледержателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	12
2.2	Расчёт и выбор электродвигателя для привода петледержателей	14
2.3	Выбор тиристорного преобразователя для привода петледержателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	22
2.4	Описание работы системы управления . . . . . . . . . . . . .	22
3	Охрана труда и техника безопасности . . . . . . . . . . . . . . .	23
3.1	Охрана труда на производстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	23
3.2	Общие меры по обеспечению безопасности при прокатке металла	23
3.3	Пожарная безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	24
	Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .	30

Введение

Электропривод, осуществляющий управляемое электромеханическое преобразование энергии, используется практически во всех областях человеческой деятельности, потребляя при этом более 60% всей вырабатываемой электроэнергии. Развитие электропривода идёт по пути упрощения механических передач и приближения электродвигателей к рабочим органам машин и механизмов, а также применение электрического регулирования скорости приводов. Применение тиристорных преобразователей позволило создать высокоэкономичные регулируемые электроприводы постоянного тока, а также открыло большие возможности для использования частотного регулирования двигателей переменного тока, в первую очередь асинхронных двигателей.

Всё большее распространение получают новейшие средства автоматизации на базе компьютерной техники . Первостепенное значение для автоматизации производства имеют многодвигательный электропривод и средства электрического управления.

Основной целью автоматизации станов горячей прокатки является увеличение их производительности, а также повышение качества продукции как в отношении геометрических размеров, так и в отношении физико-механических свойств.

Сложность и разнообразие технологических процессов, реализуемых на этих станах, а также сложность и многообразие их оборудования предопределили характер развития их автоматизации.

Системы автоматизации призваны решать задачи автоматического управления отдельными механизмами или группами механизмов в процессе выполнения технологических операций, или обеспечивать автоматическое регулирование тех или иных параметров технологических процессов, реализуемых на стане.

В металлургической промышленности большую роль играет горящая прокатка полос и листов, так как их дальнейший продукт очень удобен для дальнейшей обработки.

Очень востребованы в настоящий момент т специальные фасонные профили для машиностроения и строительства, транспорта и других отраслей. Если же учесть, что прокат выпускается из стали многих сотен марок, становится очевидным, какой широкий выбор предоставляют металлурги потребителям. Рынок страны непрерывно требует новых высококачественных и экономичных видов проката, где большим спросом пользуется горячекатаная полоса .

Как и любой продукт, полоса должна обладать качеством – строго выдерживать заданную толщину, не иметь разнотолщинности по сечению, рваной кромки и другое. Процесс прокатки полосы в чистовых группах станов очень сложен, требует согласованной работы многих механизмов: чистовых клетей, нажимных устройств и петледержателей ..

Так, например, особую роль при производстве горячекатаной полосы на станах горячей прокатки играет натяжение прокатываемой полосы в межклетевом промежутке, осуществляемое петледержателями. Именно петледержатели обеспечивают регулирование натяжения горячекатаной полосы в межклетевом промежутке. От величины натяжения горячекатаной полосы зависят : толщина полосы, размеры полосы, наличие рваной кромки и величина брака при прокатке. Если величина напряжения будет очень большой, то очень возможен разрыв полосы и застревание её в клетях , а это приводит к большому простою стана.

Отсюда видна необходимость очень точной работы петледержателя, которая сможет обеспечить только современная система автоматического регулирования. Применение различных систем автоматического управления на участке чистовых клетей станов горячей прокатки позволило успешно осуществить расчёты настроек оборудования, управление перестройкой механизмов клетей

и приборов, управление петледержателями, автоматическое регулирование толщины полосы.

1 Общая часть

1. 1 Технологический процесс производства горячекатаной полосы

 

Прокатка листовой стали из слябов более рациональна, по сравнению с другими способами, так как при этом обеспечивается высокое качество листовой стали и минимальное количество отходов. Размеры и масла слябов зависит от геометрических размеров листа стали.

В этом случае более подходящими являются те слябы, которые имеют наименьшую толщину и наибольшую ширину, что уменьшает число проходов, тем самым оптимизируя технологические операции и увеличивая производительность стана. Длина слябов при прокатке листов на линейных станах часто ограничивается длиной, бочки валков, так как слябы больше этой длины не могут прокатываться в поперечном направлении для получения необходимой ширины (увеличения ширины листа). Что же касается применения слябов на непрерывных полосовых станах, то следует отметить, чем меньше их толщина, тем меньше требуется клетей и времени прокатки. Однако при определении размеров слябов следует учитывать, что одним из главных факторов, повышающих производительность непрерывных листовых станов, является возрастание массы слябов. Это достигается за счет увеличения их толщины, ширины и длины. На действующих непрерывных станах длина слябов ограничивается размерами нагревательных печей, скоростью прокатки, расстоянием между черновыми клетями и может достигать 10—12 м.

Слябы являются исходным материалом и при прокатке универсальной стали. Ширина слябов в этом случае принимается больше ширины готовой полосы (листа) на 30—50 мм, а толщина и длина определяются исходя из длины прокатываемой полосы, а также размеров нагревательных печей. Универсальная листовая сталь прокатывается на одноклетьевых универсальных станах и поэтому чем меньше толщина слябов, тем больше производительность станов.

Длина слябов L может быть от 1300 до 5000 мм. Для нагрева слябов и слитков в настоящее время применяют главным образом устройства двух типов: методические печи и нагревательные колодцы. Методические печи используют для нагрева слябов и слитков сравнительно небольшой массы (обычно не более 6 т), колодцы— для нагрева слитков больших размеров и массы.

Нагрев слябов осуществляется в методических многозонных печах с торцовой посадкой и выдачей, двусторонним подогревом, работающих на газовом топливе.. Часовая производительность методических печей, установленных на современных высокопроизводительных станах, при холодном всаде — до 150 т, при горячем — до 250 т.

При горячей прокатке листовой стали происходит значительное снижение температуры металла. Чтобы заканчивать прокатку при необходимой температуре, обеспечивающей структуру металла готового листа, давление его на валки и др., слябы надо нагревать как можно больше. Температура нагрева слябов определяется химическим составом стали и допускается в пределах 1150—1250е С; максимальной величиной следует считать 1280° С, так как выше этой температуры будет происходить нежелательный процесс перегрева металла, способствующий появлению пережога. Продолжительность нагрева металла зависит от температуры слябов при посаде, их толщины и главным образом химического состава.

Для согласованного функционирования отдельных подсистем необходимо установить возможные варианты реализации управления этими подсистемами, связь между ними и выбрать структуру системы управления, отвечающую требованиям максимальной эффективности.

Целью управления участком печей является обеспечение заданных температуры металла на выходе из печи и ее производительности. Управляющим воздействием является распределение температуры по зонам печи и темп выдачи металла из печи.

Управление черновой группой клетей должно обеспечить необходимую температуру и толщину подката в чистовую группу. Поскольку скорость прокатки в черновых клетях обычно неизменна, в качестве управляющего воздействия может быть принято перераспределение обжатий в клетях или проходах (при наличии в линии прокатки реверсивной клети) при заданных значениях температуры и толщины сляба.

Процесс прокатки в чистовой группе является завершающим этапом обработки горячекатаной полосы, формирующим ее основные показатели качества: продольный и поперечный профиль, форму, физико-механические свойства металла. В связи с этим управление чистовой группой должно обеспечить заданные температуру, профиль и форму полосы, неизменные как по длине полосы, так и в пределах партии полос данного типоразмера. Управляющим воздействием является изменение скорости прокатки, положения нажимных устройств в чистовых клетях и температуры подката на входе в чистовую группу

Для согласованного функционирования отдельных подсистем необходимо установить возможные варианты реализации управления этими подсистемами, связь между ними и выбрать структуру системы управления, отвечающую требованиям максимальной эффективности.

1.2 Назначение петледержателей при прокатке горячекатаной

полосы

 Современное производство горячекатаных полос (основного вида продукции металлургического завода) осуществляется в листопрокатном комплексе (ЛПК), включающем печи для нагрева металла, черновую и чистовую группы клетей для прокатки полос.

По функциональному признаку технологическая линия «нагрев слябов – горячая прокатка полос» может быть разделена на отдельные участки обработки металла:

• нагревательные печи,

• черновая группы клетей ,

• чистовая группа клетей,

а система управления ЛПК «печи – стан» – на отдельные подсистемы управления ими.

Рисунок 1 – Чистовая группа клетей стана горячей прокатки

Петледержатель – устройство для образования определенной величины петли прокат, металла между смежными  клетями непрерывной чистовой группы стана горячей прокатки в целях регулирования натяжения раската и согласования скоростей прокатки в смежных клетях, а также для предотвращения складывания петли и поддержания постоянного заданного , натяжения между клетями. Применяются пневматические, гидравлические . и электрические.

В настоящее время, в основном применяются, петледержатели с электрическим приводом, так они обеспечивают наиболее высокое быстродействие

Непосредственно сам петледержатель расположен в межклетевом промежутке на уровне станинных роликов клети. Его, вращающийся ролик, так как полоса постоянно перемещается, поднимается когда горякатаная полоса входит в последующую чистовую клеть, что бы создать натяжение полосы. Он должен менять свой угол подъема в зависимости от натяжения полосы.

1.3 Основное электрооборудование петледержателя

Технология прокатки требует, чтобы петледержатель работал в повторно- кратковременном режиме, очень точно поддерживал величину натяжения, фактически работал в режиме короткого замыкания, хорошо выдерживал ударные нагрузки . Работа самого петледержателя происходит в условиях больших температур, высокой влажности и вибрации. Время работы петледержателя около 40 секунд, время цикла около 4 минут.

В состав электропривода петледержателя входят :

• сам петледержатель;

• двигатель постоянного тока;

• редуктор;

• преобразователь постоянного тока реверсивный ;

• сглаживающий дроссель в якорной цепи;

• датчик угла поворота; тахогенератор;

• датчик тока;

• датчик напряжения;

• шунт якорной цепи;

• регулятор угла поворота;

• вольтметр;

• амперметр;