Файл: Писчиков М.М. Организация и планирование производства в черной металлургии учебник.pdf

ростей, ширины и толщины полосы, натяжения между клетями,

атакже для рационального раскроя заготовки.

Впрокатном производстве труднее всего поддаются автоматиза­ ции участки отделки, технологического контроля, сортировки, упаковки и отгрузки прокатной продукции, несмотря на то, что на

этих участках занято наибольшее количество обслуживающего персонала.

Впоследние годы в прокатных цехах находит все более широкое применение промышленное телевидение. Телевизионные установки помогают осуществлять контроль за производственным процессом, облегчают условия труда на отдельных участках, сокращают число постов управления и численность обслуживающего персонала.

Капитальные вложения в строительство прокатных цехов наи­ более значительны по сравнению с другими основными цехами ме­ таллургических заводов и связаны главным образом с затратами на технологическое, крановое и электрическое оборудование.

Внастоящее время из общих капитальных вложений в основное производство металлургического предприятия более 50% приходится на прокатные цехи.

Стоимость заданного в себестоимости проката составляет 90% и более.

Прокатное производство имеет также ряд организационно-тех­ нических особенностей, обусловливающих формы и методы органи­ зации и нормирования труда. Эти особенности следующие:

1)наличие физико-механических явлений, что определяет усло­ вия протекания процесса, особенности технологического оборудо­ вания и характер его использования;

2)непостоянство структуры производственного процесса, вызы­ ваемое многообразием исходного материала для прокатки, и конеч­ ных видов продукции (по размерам, массе, профилям и маркам стали), прокатываемых на одних и тех же станах;

3)значительная зависимость пропускной способности отдельных ступеней производства от изменений в структуре процесса прокатки, связанных с различиями в трудоемкости отдельных профилей, раз­ меров проката и марок стали;

4)большие скорости протекания процесса, обусловливающие исключительную важность фактора времени в вопросах производи­ тельного и экономичного использования оборудования и необходи­ мость синхронизации выполнения всех производственных опе­ раций;

5)кратковременность рабочих циклов и высокая частота их повторяемости. В связи с этим малейшие потери времени в каждом цикле вызывают значительное снижение производительности ста­ нов;

6)?возможность работы с большими перекрытиями циклов про­ катки и повышения на этой основе производительности прокатных станов.

233

§ 2. Классификация проката, станов и цехов

Сортаментом прокатной продукции называется совокупность профилей (форм поперечных сечений), размеров и марок сталей.

Весь сортамент проката может быть разделен на следующие шесть основных групп:

1) сортовая сталь, включающая простые профили (горячеката­ ную круглую диаметром 5— 250 мм и квадратную размером 5— 250 мм; полосовую шириной 12— 200 мм и толщиной 4—60 мм и др.), фасон­ ные профили (угловую равнобокую 2 0 x 2 0 x 3 — 2 5 0x2 5 0 x30 мм и неравнобокую 2 5 x 1 6 x 3 — 2 5 0 x1 6 x2 0 ; балки, швеллеры; рельсы и др.) и периодические профили (сталь горячекатаную периодического профиля для армирования железобетонных конструкций № 6— 90, сталь для лемехов и др.);

2)листовая сталь, включающая листы холоднокатаные толщи­ ной 0,2—3,9 мм и шириной 600— 1500 мм; листы горячекатаные тол­ щиной 0,5—3,9 мм и шириной 600—2000 мм; сталь толстолистовая толщиной 4— 160 мм и шириной 600—3800 мм; сталь широкополосная универсальная толщиной 4—60 мм и шириной 160— 1050 мм; сталь тонколистовая кровельная и декапированная и др.;

3)специальные виды проката: бандажи, кольца, колеса цельно­ катаные, центры цельнокатаные, оси;

4)болванка обжатая сечением 140x140—450x450 мм, слябы, заготовка (для переката, кузнечная, осевая и трубная) и сутуночная полоса;

5)трубы из слитков;

6)поковки из слитков.

Первые три группы, а также кузнечная, осевая и трубная заго­ товки составляют готовый прокат.

Современная номенклатура прокатной продукции отличается большой сложностью и насчитывает тысячи профилеразмеров. Так, круглый профиль имеет 77 размеров, угловой равнобокий 100, поло­ совая сталь 386 размеров и т. д.

Классификацию проката можно осуществлять по потребитель­ скому, производственному и смешанному принципам. Потребитель­ ский принцип, сочетающийся с определенными требованиями к ка­ честву металла, предусматривает выделение отдельных позиций в сортаменте проката в соответствии со спецификой спроса на него со стороны тех или иных групп потребителей. Производственный принцип предполагает разбивку металлопродукции на виды в соот­ ветствии с возможностью ее производства на станах определенного типа. Существующая номенклатура сортамента металлургической продукции, применяемая в планировании и отчетности, построена по смешанному принципу, сочетающему в себе потребительский (инструментальная, быстрорежущая, шарикоподшипниковая сталь и т. д.) и производственный (сталь крупно-, средне- и мелкосортная, катанка и др.) принципы.

В настоящее время предполагается при сохранении потребитель­ ского принципа усилить производственное начало в номенклатуре

234

проката и строить ее в более тесной увязке с классификацией про­ катных станов по выпуску продукции.

Прокатные станы классифицируют по назначению выпускаемой продукции, по конструкции рабочих клетей, по способу приведения валков во вращение и по расположению рабочих клетей. Наибольший интерес с точки зрения организации производства в прокатных цехах представляет классификация прокатных станов по расположению рабочих клетей.

В зависимости от степени дифференциации процессов горячей прокалки все прокатные станы могут быть разделены на следующие шесть групп (рис. 46):

I — одноклетевые станы (блюминги, слябинги, обжимные, заго­ товочные и листовые);

II — однолинейные сортовые станы;

III — станы ступенчатого типа (сортовые и проволочные);

IV — станы с двумя или тремя последовательно расположенными клетями, допускающие несколько проходов в отдельных клетях (блюминги, листовые станы);

V — полунепрерывные мелкосортные и проволочные станы (ста­ рой конструкции), имеющие одну или несколько линий, каждая из которых включает одну или несколько рабочих клетей. Полуне­ прерывные листовые станы состоят из двух групп — черновой (одна-три клети, прокатка в которых производится в несколько проходов) и чистовой непрерывной. Эти станы являются современ­ ными высокопроизводительными агрегатами с полной механизацией труда;

VI — непрерывные, станы с последовательным расположением клетей, в каждой из которых осуществляется только один проход.

Станы этой группы в свою очередь подразделяются на три под­ группы:

1) станы последовательно-возвратные, процесс прокатки в них осуществляется с интервалом, в течение которого полоса переме­ щается из одной клети к следующей;

2)полунепрерывные современные сортовые станы, прокатка осу­ ществляется в отдельных группах клетей, расположенных последо­ вательно и непрерывно;

3)непрерывные станы, полоса в которых одновременно нахо­ дится в нескольких рабочих клетях. Поэтому на этих станах значи­ тельно увеличивается производительность и можно прокатывать более длинные полосы, сокращая тем самым величину отходов. Длина здания цеха с этим станом существенно уменьшается по сравне­

нию с другими.

К станам первой подгруппы относятся, например, шахматные станы, станы с зигзагообразным расположением клетей, ко второй подгруппе — среднесортные и крупносортные полунепрерывные станы, а к третьей — проволочные, мелкосортные, среднесортные, штрипсовые и широкополосные непрерывные станы.

В станах шестой группы (непрерывные станы) процесс прокатки максимально дифференцирован. Это дает возможность выбрать пара-

235

236

метры отдельных клетей так, чтобы они наилучшим образом соот­ ветствовали бы процессу прокатки — в каждой клети свой диапазон скоростей. Поэтому эти станы отличаются высокой производитель­ ностью..

Абсолютные и относительные капитальные затраты на строитель­ ство непрерывных прокатных станов больше, чем на строительство станов других типов, но себестоимость проката на непрерывных ста­ нах за счет уменьшения расходных коэффициентов металла на 1 т годного и сокращения расходов по переделу значительно ниже, а следовательно, меньше и приведенные затраты.

Прокатные цехи на металлургических заводах классифицируют по технологическому процессу, установленному прокатному обору­ дованию, сортаменту выпускаемого проката.

Отсутствие единого критерия классификации прокатных цехов затрудняет анализ технико-экономических показателей их работы и в первую очередь производительности труда, себестоимости про­ ката и показателей использования основных и оборотных средств.

Состав прокатного цеха определяется многими факторами, основ­ ные из которых следующие: число станов, их производительность, сортамент проката, территориальное расположение прокатных ста­ нов, поточность, занимаемая площадь.

Сортовые и листовые станы при большой годовой производитель­ ности (1 млн. т и выше) и разнообразном сортаменте проката вклю­ чаются в состав цеха по одному, например рельсобалочный, или крупносортный, или широкополосный (1700/200Q; 2500), или толсто­ листовой 2800 и др.

Всостав одного прокатного цеха включается и несколько станов, непосредственно связанных потоками горячего металла, т. е. терри­ ториально смежных станов. Например, если в составе прокатных станов имеется блюминг (слябинг), то он вместе со складом заготовок включается в обжимной цех. Если за блюмингом установлен непре­ рывный заготовочный стан, то и он тоже включается в состав единого обжимно-заготовочного цеха.

Впрактике применяют следующие наименования прокатных цехов: обжимной (блюминг или слябинг); рельсо-балочный; крупно­

сортный (стан 650 или 600); сортопрокатный (блюминг и рельсо­ балочный стан); сортовой (станы 500, 300-1 и 300-3); тонколистовой; листопрокатный; холодной прокатки; жести; гнутых профилей.

§ 3. Исчисление норм времени по элементам процесса прокатки

Подразделяя производственный процесс в прокатных цехах на стадии, отдельные технологические операции, а затем на элементы, следует выделить те из них, которые непосредственно связаны с са­ мой прокаткой, и те, которые связаны с действиями вспомогатель­ ных механизмов.

Стадия процесса—группа операций, технологически взаимосвя­ занных между собой и выполняемых на одном и том же агрегате

237

(группе однотипных агрегатов) или на одном и том же производствен­

ном участке.

Основным машинным временем в прокатке называют время,

втечение которого металл находится в валках.

Квспомогательному времени относят: 1) время движения про­ катываемой полосы по рольгангу к стану до начала процесса про­ катки или от стана при выбросе полосы из валков, а затем к стану для захвата ее валками в следующем проходе; 2) время работы вспо­ могательных механизмов —• нажимного устройства по перемещению верхнего валка, кантователя и манипулятора по кантованию и пере­ мещению полосы от калибра к калибру, подъемного стола по подъему

или опусканию полосы; 3) время операций, выполненных вручную. В прокатных цехах в зависимости от конкретных условий и целей исследования применяют следующие методы определения машинного

времени прокатки:

расчетный, основанный на технической и кинематической харак­ теристике стана, принятой технологии прокатки и данных о качестве и размерах прокатываемого металла;

экспериментальный, основанный на результатах хронометражных наблюдений.

Расчетный метод эффективно применять для анализа фактических режимов прокатки, проектирования новых режимов для действу­ ющих и сооружаемых прокатных станов. Основным его недостатком является неточность исходной информации, что связано с трудно­ стями учета всех возникающих в процессе прокатки явлений: изме­ нения диаметра валка, скольжения металла, несоответствия факти­ ческого числа оборотов валков заданному и т. д.

Определение вспомогательного времени прокатки производится главным образом проведением хронометражных наблюдений и реже

При расчете машинного времени прокатки на нереверсивном стане скорость прокатки принимается величиной постоянной, и машинное время рассчитывается по формуле

При нормировании скорость прокатки принимается равной окруж­ ной скорости и определяется по формуле

где D — катающий диаметр валков, м;

щ — число оборотов валков в минуту.

238