Основы проектирования прокатных цехов Курс лекций Составил доцент

Основы проектирования прокатных цехов Курс лекций Составил: доцент каф. ММТО, к. т. н. Шалаевский Д. Л.

1 Основные цели проектирования 1. Разработка и осуществление строительства нового цеха. 2. Расширение или реконструкция действующего цеха, его техническое перевооружение. Основные задачи проектирования 1. Обоснование целесообразности его строительства, расширения или реконструкции и технического перевооружения. 2. Разработка полного комплекса проектных решений технического, организационного, социального и экономического характера. 3. Выполнение полного комплекта рабочей документации для осуществления строительства цехов, агрегатов, зданий, сооружении и коммуникаций завода.

2 Этапы проектирования 1. Задание на проектирование 2. Проектная документация, в том числе: • схема генерального плана • проекты отдельных общезаводских служб, организации производства, организации труда, защиты окружающей среды, обеспечения культурно-бытовыми предприятиями • сметная документация • сводная пояснительная записка

3 Задание на проектирование 1. Производственная программа проектируемого или реконструируемого цеха 2. Проработка вариантов проекта и выбор оптимального варианта 3. Строительный паспорт участка, выбранного для строительства 4. Число стадий проектирования 5. Требования к разработке отдельных проектных решений 6. Данные органов государственного надзора о состоянии водоемов, атмосферного воздуха и почвы 7. Прочие материалы

4 Сортамент прокатных цехов 1 Листовая горячекатаная и холоднокатаная сталь 2 Сортовая сталь (круглого, квадратного, шестиугольного, таврового, углового и прочего вида сечений) 3 Трубы 4 Прочие виды проката Производственная программа Плановое задание цеху на определенный временный период, определяется видом и количеством каждого профиля.

5 Пример годовой производственной программы цеха горячей прокатки Виды продукции Размеры полос, мм Выпуск, тыс. т. 1. Подкат для холодной прокатки и прокат стали углеродистой качественной и обыкновенного качества ГОСТ 5521 -93*, ГОСТ 14637 -89*, ГОСТ 16523 -97 в рулонах 2 -16 х1100 -1850 3000 2. То же в листах длиной 2 -12 м и узких рулонах 2 -12 х1100 -1850 800 3 Прокат стали низколегированной 17 ГС, 17 Г 1 С, 17 Г 2 СФ, 08 Г 2 СФБ ГОСТ 19281 -89* в рулонах 8 -16 х1600 -1850 1200 Итого 5000

6 Проработка вариантов проекта На основании имеющихся данных о цехах – аналогах прорабатываются возможные варианты технологической схемы производства. Выбирается оптимальный вариант проекта, который по техническому уровню по крайней мере не уступает существующим цехам – аналогам. Строительный паспорт участка Содержит данные о характеристике грунтов, существующей застройке, сооружениях и коммуникациях.

7 Схема генерального плана Цель разработки: установление наиболее целесообразного, оптимального расположения на площадке всех объектов проектируемого цеха. При этом обеспечивается: 1. Эффективная организация производства; 2. Экономичное строительство; 3. Создание благоприятных условий труда и проживания; 4. Целесообразное развитие предприятия

8 Принципы проектирования генеральных планов 1. Поточность производства 2. Зонирование оборудования 3. Компактность расположения 4. Создание благоприятных микроклиматических условий 5. Возможность расширения предприятия

9

10 Выбор основного оборудования цеха 1. Выбор нагревательных устройств 2. Выбор типа прокатного стана 3. Выбор агрегатов травления 4. Выбор агрегатов покрытия 5. Прочие виды основного оборудования Выбор вспомогательного оборудования 1. Агрегаты термообработки 2. Агрегаты резки и упаковки 3. Листоправильные агрегаты

11 Выбор оборудования Фонды времени работы оборудования • календарный 8760 часов в год (три 8 -часовые смены 365 суток в году), • номинальный (календарный фонд за вычетом времени капитальных и планово-предупредительных ремонтов), • рабочий (номинальный за вычетом времени текущих простоев). Учет текущих (скрытых) простоев Скрытые простои учитывают через коэффициент использования оборудования μ< 1, который по сути является поправкой на случайный характер производственного процесса в детерминированные модели расчёта времени и переводит расчётное время работы оборудования в практически достижимое.

Выбор оборудования 12 Толстолистовые реверсивные станы Сортамент: листы толщиной 6 -50 мм и плиты толщиной 50 -150 мм шириной до 5000 мм из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей. Годовой объем производства: до 1 млн. т. /год одноклетевой стан, более 1 млн. т. /год – две клети, установленные последовательно Некоторые характеристики толстолистовых станов

13 Выбор оборудования Широкополосные станы горячей прокатки Сортамент: полосы толщиной 1, 0 – 16 мм шириной до 2300 мм из углеродистых, низколегированных сталей. Годовой объем производства: до 6 млн. т. /год Непрерывные многоклетевые станы холодной прокатки Сортамент: полосы толщиной до 0, 2 мм шириной до 2000 мм из углеродистых, низколегированных сталей. Годовой объем производства: до 6 млн. т. /год Оценка загрузки оборудования Оценка с помощью коэффициент загрузки оборудования.

15 Пример плана цеха

14 Планировка цеха Размещение оборудования: • непрерывные станы горячей прокатки - вдоль продольных пролетов; • станы горячей прокатки - как вдоль так и поперек продольных пролетов; • линии травления - вдоль продольных пролетов; • линии покрытия – вдоль продольных пролетов (возможна парная установка); • нагревательные устройства – в соответствии с технологической последовательностью цеха.

16 Пример разреза цеха

Выбор габаритных размеров цеха 17

18 Экономика строительства Расчет показателей эффективности производства: 1)производительность прокатного цеха; 2) численность производственного персонала; 3) производительность труда; 4) заработная плата; 5) фондоотдача; 6) оборачиваемость оборотных средств; 7) себестоимость продукции; 8) капитальные вложения; 9) прибыль; 10) производство чистой продукции; 11) рентабельность производства; 12) срок окупаемости.

Спасибо за внимание!