Общая характеристика современной хозяйственной обстановки

Тема: Стратегический менеджмент. Конспект лекций.

Технологические операции при производстве проката

Классификация прокатных станов

Прокатным станом называют комплекс машин и агрегатов, пред-назначенных для пластической деформации металла в валках (собственно прокатки), дальнейшей его обработки (правки, резки и пр.) и транспор-тирования. Кроме того, в прокатных цехах установлены нагревательные печи и ко­лодцы, печи для отжига и нормализации, устройства для очистки поверхности, лужения и оцинкования полосы, стан­ки для шлифования и нарезки калибров валков и т.д. Все это, а также подъемные краны и другое оборудование не входят в понятие «прокатный стан», однако они необходи­мы для обеспечения работы прокатного цеха и выпуска го­товой продукции требуемого качества.

Оборудование прокатного стана делят на две группы: оборудование, входящее в линии рабочих клетей, и прочее оборудование для транспор-тировки и отделки металла.

Оборудование для деформирования металла называется основным и располагается на главной линии прокатного стана (линии рабочих клетей).

Главная линия прокатного стана состоит из рабочей клети и линии привода, включающей двигатель, редуктор, шестеренную клеть, муфты, шпин-дели. Схема главной линии прокатного стана представлена на рисунке 21.

1 – прокатные валки; 2 – плита; 3 – трефовый шпиндель; 4 – универ-сальный шпиндель; 5 – рабочая клеть; 6 – шестеренная клеть; 7 – муфта; 8 – редуктор; 9 – двигатель

Рисунок 21 – Схема главной линии прокатного стана

Рабочая клеть является основным устройством прокатного стана, т.к. в ней осуществляется собственно прокатка металла. Клеть представляет собой две массивные стальные литые станины, установленные на плитовины. В станинах смонтированы подушки с подшипниками и валками, а также устройства для перемещения верхнего валка по высоте и его осевой фиксации, направляющие проводки для металла и др.

Прокатные валки выполняют основную операцию прокатки – деформацию (обжатие) металла и придание ему требуемых размеров и формы поперечного сечения. В процессе деформации металла, вращающиеся валки воспринимают усилие, возникающее при прокатке, и передают его на подшипники и другие детали рабочей клети стана.

Прокатные валки можно разделить на две основные группы: листовые и сортовые.

Валки листовых станов служат для прокатки листов, полос и ленты. Бочка

этих валков имеет цилиндрическую форму и иногда их называют гладкими. Валки листовых станов состоят из трех основных элементов (рисунок 22): рабочей части – бочки валка (диаметром и длиной ), которая при прокатке непосредственно соприкасается с деформируемым металлом; опорной части – шеек (диаметром и длиной ), расположенных с обеих сторон бочки и опи-рающихся на подшипники валка; приводного конца валка.

Рисунок 22 – Форма и основные элементы листового валка

Валки сортовых станов служат для прокатки заготовок и сортового профильного металла. На поверхности бочки этих валков есть углубления, соответствующие профилю прокатываемого металла. Эти углубления называют ручьями (ручьи двух валков с зазором между ними образуют калибры), а валки – ручьевыми (калиброванными) (рисунок 23). Валки сортового стана характе-ризуются рабочим диаметром , диаметром буртов и номинальным диа-метром .

Рисунок 23 – Форма сортовых валков

Передаточные механизмы и устройства линии привода в зависимости от на­значения и конструкции прокатного стана могут быть различ­ными. На круп-ных станах (обжимных, толстолистовых), а также на станах, прокатывающих металл с большой скоростью, приме­няют индивидуальный привод рабочих валков от отдельных электродвигателей: в этом случае передаточным ус-тройством являются универсальные шпиндели, промежуточные валы и муфты.

На других станах предусмотрен общий привод рабочих валков от шесте-ренной клети (шестеренные клети предназначены для разделения крутящего момента и передачи вращения универсальным шпинделям от электродвигателя и представляют собой одноступенчатый редуктор, передаточное отношение которого равно единице, а роль шестерен выполняют шестеренные валки); в этом случае между электродвигателем и рабочей клетью в одну линию распо-ложены моторная муфта, шестеренная клеть и универ­сальные шпиндели с ус-тройством для их уравновешивания. Если частота вращения электродвигателя не соответствует частоте вращения валков, то в линии привода вал­ков устанавливают редуктор и коренную зубчатую муфту.

Шпиндели предназначены для передачи крутящего момента от шес-теренной клети прокатным валкам при отклонении от соосности до 10 – 12 ⁰. При незначительном перемещении в вертикальной плоскости применяют шпиндели трефового типа в комплекте с трефовой муфтой. Внутренние очер-тания трефовых муфт отвечают форме сечения хвостовика валка или шпинделя. Муфтой предусмотрен зазор 5 – 8 мм, что допускает возможность работы с перекосом 1 – 2 ⁰. При значительных перемещениях валков в вертикальной плоскости ось шпинделя может составлять значительный угол с горизон-тальной плоскостью, в этом случае применяют шарнирные или универсальные шпиндели, которые могут передавать крутящий момент прокатным валкам при перекосе шпинделя до 10 – 12 ⁰.

Главный электродвигатель прокатного стана является двига­телем специального (металлургического) типа с воздушным про­дуваемым охлаж-дением. Для станов с постоянной скоростью про­катки (черновых клетей неп-рерывных станов) применяют син­хронные (реже асинхронные) электродви-гатели. Для станов с ре­гулируемой скоростью прокатки используют электро-двигатели постоянного тока большой мощности (5 – 7 тыс. кВт), питаемые от специальных машинных или тиристорных преобразователей, в ряде случаев от ртутных выпрямителей.

Машины и агрегаты поточных технологических линийпрокат­ного цеха, не входящие в главные линии станов, предназначены для подачи металла от печи или нагревательных колодцев к прием­ному рольгангу стана (слитковозы), поворота слитка на роль­ганге (поворотные устройства), транспортирования металла в со­ответствии с технологическим процессом (рольганги или транс­портеры), передвижения металла вдоль бочки валков для задачи его в со-ответствующий калибр (манипуляторы), поворота металла относительно его продольной оси (кантователи), охлаждения металла (холодильники), травле-ния металла (травильные уста­новки), разматывания рулонов (разматыватели), сматывания по­лосы в рулон или проволоки в бунт (моталки), резки металла (ножницы и пилы), для отделки металла (правки и дрессировки, клеймения, укладки, промасливания, упаковки и других про­цессов).

Эти машины и агрегаты весьма разнообразны; общая масса их значительно превышает массу машин и механизмов, входящих в главные линии стана.

Все прокатные станы, работающие на металлургических предприятиях, не-смотря на многообразие конструкций, классифицируются по назначению, ко-личеству и расположению рабочих клетей и валков в рабочих клетях.

По назначению, т.е. по виду выпускаемой продукции, прокатные станы можно разделить на две основные группы: для получения полупродукта, для производства готовой продукции.

К станам для производства полупродукта относятся обжимные и заго-товочные станы. Обжимные: блюминг – обжимной стан для переработки сталь-ных слит­ков сечением более 125125 мм; слябинг – обжимной уни­версальный стан для переработки крупных стальных слит­ков в слябы шириной более 700 мм и толщиной более 75 мм; блюминг – слябинг обжимной универ-сальный стан для переработки стальных слитков в блюмы и слябы, от­личаю-щийся высоким подъемом верхнего валка (до 1200 мм) с целью осущест-вления ребрового прохода при обжатии боковых кромок слябов. Заготовочные: непрерывный и линейный заготовоч­ные станы, предназначенные для прокатки из блюмов заготовок квадратного и прямоугольного сечений от 5050 до 150150 мм.

К станам для производства готовой продукции относятся: рельсо-балочный (сортовой), предназначенный для произ­водства круглого профиля диаметром 80 – 300 мм, двутав­ровых балок до № 60, швеллеров до 40, рельсов до № 18 и других профилей; крупносортный стан – для произ-водства квадратных и круглых профилей размером 80 – 200 мм, дву-тавровых ба­лок швеллеров до № 30 и др; среднесортный стан – для производства квадратных и круглых профилей 30 – 100 мм, швеллеров до № 12; мелкосортный стан – для производства круглых профилей диаметром до 20 мм, квадратных профилей со стороной до 18 мм, полос толщиной до 25 мм и уголков до № 5; проволочный стан – для прокатки катанки диамет­ром от 5 до 10 мм; полосовой (штрипсовый) стан – для производства полосовой стали толщиной до 1,5 – 12 мм и шириной до 400 мм; толстолистовой стан – для производства листов толщиной до 40 – 50 мм и шириной до 3000 – 4500 мм; листовые станы горячей про­катки – для производства листов толщиной 1,5 – 12 мм и шириной 1000 – 2350 мм (масса рулона до 10 т); листовые станы холодной прокатки – для производства листов тол­щиной 0,5 – 2,5 мм; трубо-прокатный стан – для выполне­ния всех основных технологических операций при произ­водстве цельнокатаных (бесшовных) труб; лентопрокатный стан – для холодной прокатки ленты (полос) шириной до 250 мм; фолъгопрокатный стан – для холодной прокатки фольги толщиной до нескольких микрон (из стали и цветных ме­таллов); колесопрокатный стан – для производства цель­нокатаных железнодорожных колес и дисков; шаропрокатный стан – для поперечной прокатки шаров и других коротких тел вращения в винтовых ка-либрах; стан для прокатки зубчатых колес – специальный стан для горячей прокатки прямозу­бых, шевронных цилиндрических и конических шестерен с модулем 4 – 10.

Основным параметром обжимных, заготовочных и сортовых станов явля-ется диаметр валков или шестерен шестеренной клети.

Основным параметром листовых станов является длина бочки валка, кото-рая определяет наибольшую ширину прокатываемых на стане листов или по-лос.

По количеству и расположению рабочих клетей прокатные станы раз-деляют на следующие пять групп: одноклетевые, линейные многоклетевые, зигзагообразные (последовательные), полунепрерывные и непрерывные (ри-сунок 24).

Одноклетевые станы являются простейшим типом прокатно­го стана (ри-сунок 24, а). В состав оборудования стана входят одна рабочая клеть и ли-ния привода рабочих валков, которая состоит из шпинделей, шестеренной клети, редуктора, муфт и главного электродвигателя. Входящее в линию при-вода валков обору­дование в основном повторяется на прокатных станах с бо­лее сложным расположением рабочих клетей. К станам этой группы отно-сятся станы для производства полупродукта и готового проката (станы го-рячей и холодной прокатки).

Наиболее простыми являются линейные многоклетевые про­катные станы, на которых рабочие клети расположены в одну или более линий (рисунок 24, б). При этом каждая линия приводится от од­ного электродвигателя. Од-ноклетевые станы могут быть ре­версивными, когда рабочие валки могут попеременно вра­щаться в одну и другую сторону, или нереверсивными – рабо­чие валки вращаются только в одну сторону. Линейные мно­гоклетевые станы используют главным образов как загото­вочные, сортовые, рельсо-балочные, проволочные и листовые.

а – одноклетевой, б – линейный многоклетевой в две линии, в – пос-ледовательный, г – полунепрерывный, д – непрерывный: 1 – двигатель, 2 – шестеренная клеть, 3 – рабочие клети, 4 – непрерывная черновая группа, 5 – непрерывная чистовая группа

Рисунок 24 – Схема расположения рабочих клетей прокатных станов

Зигзагообразные (последовательные) станыхарактеризуются расположе-нием рабочих клетей, стоящих друг за другом таким образом, что прокаты-ваемая полоса проходит в каждой клети один раз (рисунок 24, в). Поэтому число клетей такого стана должно быть равно мак­симальному числу прохо-дов, необходимых для получения готового профиля. На последовательных станах рабочие клети обычно размещают в несколько параллельных рядов (в виде зигзага), с тем чтобы сократить длину цеха и лучше использовать его площади. Причем на таких станах расстояние от клети до клети в нап-равлении прокатки увеличивается соответственно уве­личению длины прока-тываемой полосы. Последовательные станы используют в основном как сор­товые.

Полунепрерывные станысостоят из двух групп рабочих клетей: неп-рерывной и линейной, или последовательной (рисунок 24, г). В непрерывной группе клетей прокатываемая полоса может находиться одновременно в двух, трех и более клетях, т.е. прокатываться непрерывно. А во второй груп-пе полоса про­катывается или на линейном, или на последовательном стане. Полунепрерывные станы используются как сортовые, про­волочные и по-лосовые.

Наиболее современными станами являются непрерывные станы (рисунок 24, д). По сравнению с другими типами станов непрерывные характеризуются более высокими скоростями прокатки. При этом привод валков рабочих кле-тей может быть как индиви­дуальный, так и групповой. Непрерывные станы характеризуются наибольшей произво­дительностью по сравнению с другими типами станов. Эти станы используют в качестве заготовочных, широ-кополосных, средне- и мелкосортных, проволочных и др.

По расположению и количеству валков в рабочих клетях и их конструкции прокатные станы делятся на несколько групп: двух-, трех-, четырех- и многовалковые, универсальные специальной конструкции (рису-нок 25).

а – двухвалковая клеть, б – трехвалковая клеть, в – четырехвалковая клеть, г – шестивалковая клеть, д – двенадцативалковая клеть, е – двадцативалковая клеть, ж – универсальная балочная клеть, з – универсальная клеть слябинга: 1 – рабочие валки, 2 – опорные валки, 3 – горизонтальные валки, 4 – вер-тикальные валки

Рисунок 25 – Схема расположения валков в рабочих клетях

Двухвалковые клети наиболее распространены, и бывают реверсивные и нереверсивные. В реверсивных клетях валки имеют переменное направ-ление вращения. Прокатываемый металл проходит между валками вперед и назад нужное коли­чество раз, а валки соответственно изменяют направле-ние вращения, реверсируются. Реверсивные двухвалковые клети применяют в обжимных, толстолистовых, сортовых и листовых станах.

В нереверсивных двухвалковых клетях валки имеют пос­тоянное вра-щение в одну сторону. Прокатываемый металл проходит между валками такой клети только один раз и в одном направлении. Нереверсивные клети применяют в линей­ных многоклетевых, последовательных, полунепрерывных и непрерывных прокатных станах при производстве заготовок, сортового про-ката, катанки, листа.

В трехвалковых клетяхоси валков расположены в одной вертикальной плоскости и имеют постоянное направление вращения. Трехвалковые клети нашли широкое применение при производстве сортового проката. Прокаты-ваемый металл дви­жется в одну сторону между нижним и средним валками и в обратную сторону – между средним и верхним. Для подъема металла на верхний уровень и его задачи между верхним и средним валками перед клетью или позади ее устанавливают подъемно-качающиеся столы.

При производстве листа также применяют трехвалковые клети, но со средним валком меньшего диаметра, чем нижний и верхний. Средний ва-лок является неприводным и в процессе прокатки прижимается то к верх-нему, то к нижнему валку.

Так же как и при производстве сортового проката, перед клетью и по-зади нее устанавливают подъемно-качающиеся столы. Поскольку трехвал-ковые клети обладают небольшой производительностью и малой жест-костью валковой системы, в последнее время их применяют все реже.

В четырехвалковых клетях, как и в трехвалковых, валки также рас-положены в одной вертикальной плоскости один над другим. В этих клетях два валка являются рабочими, а два других – опорными. Рабочие валки имеют меньший диа­метр и размещены в середине клети, опорные валки имеют больший диаметр и расположены сверху и снизу. Опорные валки предназ-начены для уменьшения прогиба рабочих валков и для увеличения жесткости валковой системы. Приводными валками в клетях кварто являются рабочие валки. Станы с четырехвалковыми клетями получили широкое распрост-ранение для горячей и холодной прокатки толстых и тонких листов, широ-ких полос и лент.

С использованием четырехвалковых клетей прокатка осу­ществляется на непрерывных многоклетевых и одноклетевых станах. Четырехвалковые нере-версивные клети используют на непрерывных станах. Реверсивные четырех-валковые клети ис­пользуют в одноклетевых станах горячей и холодной про-кат­ки.

К многовалковым клетям относятся шести-, двенадцати- и двадцати-валковые клети.

Шестивалковые клети имеют два рабочих приводных валка и четыре опорных. Эти клети отличаются повышенной жесткостью самой клети и меньшим прогибом опорных валков. Благодаря этому клети используют для холодной прокатки тонких полос и узких лент в рулонах с точными допускми по толщине. Однако поскольку преимущества этих клетей по срав-нению с четырехвалковыми клетями невелики, а контсрукция их сложнее, то значительного распространения они не получили.

Широко применяются в прокатном производстве двенад­цати- и двад-цативалковые клети. Такое усложнение конст­рукций рабочих клетей оправ-дывается рядом преимуществ, которые выражаются в жесткой конструкции валковой системы и всей рабочей клети. Это позволяет применять их для про­изводства тонкой и тончайшей ленты. Диаметры рабочих вал­ков в таких многовалковых клетях назначительны и лежат в пределах от 3 до 50 мм. Они являются неприводными и опираются на ряд приводных валков с большим диаметром, а последние, в свою очередь, на ряд опорных валков.

Универсальные клети имеют горизонтальные и верти­кальные валки, расположенные в одной вертикальной плос­кости. Обжатие металла осущест-вляется горизонтальными и вертикальными валками одновременно.

Такие клети применяются в универсальных балочных кле­тях, где

вертикальные валки неприводные. Эти клети приме­няют только для про-катки широполочных двутавровых балок. Но последнее время их начинают использовать и для прокатки других профилей (рельсов, универсальных листов и др.). Кроме того, универсальные (обычные) клети применяют как реверсивные двухвалковые (в слябингах) или четырехвалковые (в черновых широкополосных станах) клети. В этих кле­тях вертикальные плоскости, в которых размещены или гори­зонтальные, или вертикальные валки, нахо-дятся на некото­ром близком расстоянии друг от друга. В этих клетях об-жа­тие прокатываемого металла осуществляется и горизонталь­ными и верти-кальными валками. При этом вертикальные валки располагают с передней или задней стороны рабочей клети, в задачу которых входит получение ровных и гладких боко­вых граней прокатываемого металла.

Клети специальной конструкции имеют самое различное расположение валков. К этой группе относятся колесопро­катные, бандажепрокатные, коль-цепрокатные, шаропрокатные станы, а также станы для прокатки профилей переменного и периодического сечения, шестерен и других изделий.

Основной задачей технологического процесса производства проката яв-ляется получение прокатной продукции заданных форм, размеров и ка-чества в необходимом количестве с минимальными затратами и наибольшей производительностью. Эта задача может быть решена только при точном соблюдении и выполнении всего технологического процесса производства проката и требований нормативно-технической документации.

Технологический процесс производства того или иного вида готового проката включает в себя все необходимые последовательные операции обра-ботки металла. Технологические операции в производстве проката весьма раз-нообразны. Однако существуют такие, которые являются основными и харак-терны для всех видов прокатного производства. К ним относятся: подготовка металла к прокатке, нагрев металла перед прокаткой, собственно прокатка, охлаждение проката, отделка готовой прокатной продукции. Каждая из этих операций является самостоятельной, но необходимой и взаимосвязанной с другими технологическими операциями производства проката. Совокупность технологических операций изготовления прокатной продукции, их необхо-димая последовательность представляют собой технологическую схему произ-водства проката.

На металлургических предприятиях с полным металлурги­ческим циклом технологической схемой производства проката является схема слиток – полу-продукт (заготовка) – готовый прокат. В соответствии с этой схемой прокатное производство металлургического предприятия включает сис­тему станов, обеспечивающих получение полупродукта в виде блюмов, слябов и загото-вок из слитков и систему станов, выпускающих готовый прокат в виде сор-тового проката или горяче- и холоднокатаных листов и др., т.е. техноло-гический процесс современного прокатного производства состоит из двух стадий: получение полупро­дукта (заготовки) и готовой продукции (гото-вого проката).

В то же время технологическая схема производства того или иного ви-

да готового проката предусматривает включение всех необходимых последо-вательных операций обработки, начиная с подготовки слитка или заго-товки для нагрева и прокатки и кончая завершающей отделкой и опре-делением качества готового проката (рисунок 26, а).

Следует отметить, прокатные цехи, имеющие в своем сос­таве обжимные (блюминги, блюминги – слябинги, слябинги) и заготовочные станы, являются связующим звеном между ста­леплавильными цехами и станами, выпускаю-щими готовый про­кат.

Для металлургических предприятий с неполным металлур­гическим циклом технологической схемой производства про­ката является либо слиток – готовый прокат, либо полупродукт – готовый прокат. В этих схемах отсутствуют операции, связанные с производством полупродукта непос­редственно на дан-ном предприятии, а процесс производства осуществляется или из заготовки, получаемой со стороны, или из слитка небольшой массы, из которого го-товый прокат получают за один нагрев. Эти технологические схемы явля­ются на-иболее распространенными на металлургических пред­приятиях.

Успешное развитие непрерывной разливки стали на метал­лургических предприятиях значительно изменило технологи­ческую схему производства проката и преобразовало ее в схему непрерывнолитая заготовк – готовый прокат (рисунок 26, б). Использование непрерывнолитой заготовки в прокатных цехах при производстве готового проката является эффективным процессом, позволяющим исключать целый ряд технологических операций и дорогостоя-щие обжимные и заго­товочные станы из технологического процесса произ-водства проката.

Дальнейшее развитие процессов непрерывной разливки и прокатки, выражающееся в их совмещении, значительно изме­няет технологическую схему производства проката непре­рывная разливка – готовый прокат и сокра-щает цикл метал­лургического производства, исключая такие технологичес-кие операции, как нагрев, транспортировку и складирование металла.

Как уже было отмечено, основными технологическими операциями в про-катных цехах являются подготовка металла к прокатке, нагрев металла перед прокаткой, собственно прокатка, охлаждение проката, отделка готовой продукции.

Подготовка исходных материалов (слитков и заготовок) к прокатке сос-тоит в удалении с них различных поверхностных дефектов: плен, волосо­вин, трещин, закатов, царапин и некоторых других. Эта операция особенно важна при прокатке качественной углеродистой и легированной стали, идущей на из-го­товление ответственных деталей машин в различных отраслях промыш-ленности. В этом случае затраты на подготовку материалов окупаются увели-чением вы­хода годного и получением надлежащего качества готовой про-дукции.

Необходимость удаления поверхностных дефектов на металле вызывается тем обстоятельством, что они, как правило, не устраняются в процессе про-катки, а переходят на готовый прокат.

Большую часть поверхностных дефектов металла удаляют путем зачистки. Наиболее экономичным способом удаления поверхностных дефектов является огневая зачистка. Ее применяют для снятия как местных дефектов, так и все-го поверхностного слоя. В процессе такой зачистки слой ме­талла сжигается и удаляется с поверхности кислородной струей. Большое значение для улуч-шения качества зачистки имеет степень чистоты кислорода.

а б

а – производство проката из слитка, б – производство проката из непрерывнолитой заготовки

Рисунок 26 – Последовательность операций в технологических схемах

производства проката

Огневую зачистку осуществляют вручную и специальными машинами. Как правило, при ручной огневой зачистке удаляются определенные дефекты поверх­ности слитков и заготовок. В этом случае резак подводят к дефекту и в течение нескольких секунд подогревают металл до 950 – 1000 °С. Резак уста-навливают под углом 75 – 80° к поверхности заготовки. После достижения тем-пературы вос­пламенения металла увеличивают количество впускаемого в ре-зак кислорода, который сжигает и удаляет слой металла, при этом наклон ре-зака к поверхности заготовки уменьшают до 25 – 30°.

В настоящее время огневой зачистке подвергают стали почти всех видов. Легко поддаются огневой зачистке все углеродистые и низколегированные ста-ли. При огневой зачистке нержавеющих, жаропрочных и других сталей с боль-шим содержанием хрома применяют специальные флюсы и обмазки, облег-чающие зажигание и получение легкоплавкого шлака.

Широкое распространение получили машины огневой зачистки, устанавли­ваемые в технологическом потоке на линии рольганга между блюмингом или слябингом и ножницами.

При машинной огневой зачистке удаление поверхностных дефектов осу­ществляется сплошным сжиганием поверхностного слоя с двух или четырех сторон раската.

Сплошную механизированную огневую зачистку применяют также на складе заготовок. При этом металл зачищают в холодном или подогретом сос-тоянии ком­бинированными агрегатами, которые совмещают осмотр и зачистку заготовок.

К другим способам удаления поверхностных дефектов с заготовок и слитков относят вырубку (зачистку) пневматическими молотками и абразив-ную зачистку.

Вырубка поверхностных дефектов пневматическими молотками – опе-рация малопроизводительная (особенно при обработке легированной стали) и вредная для здоровья рабочих. Этот способ является наиболее трудоемким в прокатном производстве и не соответствует современным масштабам про-изводства. Его применяют преимущественно в качестве дополнительной от-делочной операции при зачистке другими способами.

Широкое распространение в прокатных цехах получила абразивная зачистка кругами для сплошного и выборочного удаления поверхностных де-фектов. Для абразивной зачистки применяют подвесные стационарные и пе-реносные специальные станки. Используемые для зачистки металла абразивные круги различаются по шлифующему материалу (карборундовые, электроко-рундовые), связке (керамическая, бакелитовая), размеру зерна, твердости, про-филю. Применение того или иного абразивного круга определяется свойствами зачищаемого металла. Абразивную зачистку применяют в основном при произ-водстве легированных сталей, ибо только в этом случае становится эконо-мически целесообразным применение данного способа.

Нагрев исходных материалов перед прокаткой осуществляется с целью повышения его пластичности и уменьшения сопротивления деформации. Наг-рев является одной из важных и основных операций в процессе прокатки. Он должен обеспечить равномерное распределение температуры по сечению прокатываемого металла, его минимальное окисление и обезуглероживание, повышение механических свойств, уменьшение чувствительности стали к фло-кенам и т.д.

Продолжительность нагрева определяется физико-химическими свойства-ми нагреваемой стали, температурными условиями, зависящими от конструк-ции печи, расположения металла в печи, формы и размеров нагреваемых заготовок.

Правильно выбранный режим и температурные интервалы нагрева поз-воляют получить однофазную структуру. Благодаря диффузии происходит пе-рераспределение примесей и выравнивание состава металла (гомогенизация).

При нагреве исходных материалов в нагревательных устройствах всегда происходит окисление металла – процесс химического взаимодействия окисли­тельных печных газов с железом, примесями и легирующими компонен-тами с образованием на поверхности слитка или заготовки окалины. Наруж-ный, са­мый тонкий слой окалины состоит из Fe₂O₃ (гематита), средний – из Fe₃O₄, (магнетита) и внутренний – самый толстый слой – из FeO (вюсти-та).

Образование окалины при нагреве является источником потерь годного металла. Угар металла при нормальной работе нагревательных устройств сос-тав­ляет 1 – 2 % от массы нагреваемого металла. Если учесть, что металл при про­катке от слитка до готового продукта нагревают несколько раз, то можно при­нять угар в среднем 3 – 4 % от массы нагреваемого металла. Кроме того, ока­лина при прокатке вдавливается в металл, что ухудшает качество поверх-ности, ускоряет износ валков, а также способствует образованию брака в ре-зультате вскрытия подкорковых пузырей. В связи с этим возникает необ-ходимость удале­ния окалины с поверхности прокатываемой полосы. При горя-чей прокатке ли­стовой стали на станах устанавливают специальные клети – окалиноломатели – для дробления окалины, которая затем сбивается водой высокого дав­ления (гидросбив). Окалину с поверхности горячекатаных руло-нов перед хо­лодной прокаткой удаляют травлением их в растворе кислоты, чтобы окалина не вдавливалась при холодной прокатке и для уменьшения износа валков и обес­печения чистой поверхности листовой стали.

На образование окалины влияет температура нагрева, продолжительность пребывания металла при высоких температурах, скорость нагрева и печ-ная атмосфера.

Наряду с окислением металла происходит обезуглероживание поверх-ностного слоя, представляющее процесс взаимодействия печных газов с угле-родом стали, приводящее к уменьшению содержания углерода в поверхностном слое металла. Обезуглероживание зависит от тех же факторов, что и окали-нообразование.

Повышение температуры металла при его нагреве, как правило, бла-гоприятно влияет на процесс прокатки. Однако при нагреве выше определенной для данной стали температуры происходит рост зерна, который ведет к ослаб-лению связи между ними и тем самым к ухуддшению механических свойств стали. Такое явление называетмся перегревом. В ряде случаев свойства пере-гретой стали можно улучшить, подвергнув ее термической обработке. Сильный перегрев исправить нельзя, так как зерна сильно перегретой стали теряют спо-собность к рекристаллизации и при нагреве остаются неизменными.

При температурах, близких к точке плавления стали, внутрь ее проникает

кислород, который окисляет зерна. В результате связь между зернами стали настолько ослабляется, что металл при прокатке разрушается. Это явление на-зывается пережогом.

Явления перегрева и пережога чаще всего возможны при вынужденной задержке металла в печи. В этом случае понижают температуру в печи и умень-шают количество подаваемого воздуха.

Для нагрева применяют нагревательные устройства различных кон-струкций: нагревательные колодцы, методические, камерные, туннельные, кол-паковые печи.

Важно, чтобы при нагреве исходного металла до заданной температуры был обеспечен равномерный нагрев его по всему сечению. Неравномерный наг-рев способствует образованию внутренних разрывов, увеличению износа про-катных валков и вызывает опасность поломки их и т.д. Нагретый металл, если он равномерно нагрет по всему сечению и длине, значительно легче дефор-мируется.

После прокатки на соответствующем типе стана до заданного профиля одним из основных заключительных процессов является охлаждение проката.

Необходимость охлаждения проката вызвана предохранени­ем его от об-разования поверхностных и внутренних трещин, остаточных напряжений и по-лучением нужной структуры и фи­зико-механических свойств металла.

Из-за неравномерной потери тепла по поперечному сече­нию проката

при его охлаждении и происходящих в нем структурных превращений в нем возникают напряжения. В на­чальный период охлаждения поверхностные слои испытывают напряжения растяжения, а внутренние – напряжения сжатия. В последующие периоды охлаждения, наоборот, поверхностные слои – напря-жения сжатия, внутренние – растяжения. Эти тепловые напряжения наклады-ваются на напряжения, возника­ющие по другим причинам, и в результате величина их мо­жет достичь значений, превышающих прочность металла. В металле образуются внешние или внутренние микро- или макротрещины, ко-торые служат причиной появления более глубоких трещин или даже пол-ного разрушения.

В зависимости от состава, скорости падения температуры металла при его охлаждении, склонности к образованию пороков, связанных с охлажде-нием, применяются различные способы охлаждения: обычное, замедленное, ускоренное и быстрое.

Обычное охлаждение металла осуществляется на воздухе, на стелла-жах, на холодильниках. Такому охлаждению подвергают стали, не склонные к образованию трещин и флокенов. При обычном охлаждении металл дол-жен терять температуру как можно быстрее.

Замедленное охлаждение применяется для уменьшения тем­пературного перепада по сечению готового проката и обес­печения более полного проте-кания процесса рекристаллизации с целью снижения величины остаточных термических и структурных напряжений и предотвращения образования фло-кенов и трещин. Охлаждение осуществляют в проходных отапливаемых пе-чах, отапливаемых и неотапливаемых колодцах.

Ускоренное охлаждение характеризуется очень высокими скоростями охлаждения, достигающими 300 – 400 °С/с, и может применяться только к ста-лям, не чувствительным к образова­нию дефектов при любых скоростях ох-лаждения. По своей сути этот способ является закалкой стали с прокатного нагрева. Полнота закалки регулируется продолжительностью вы­держки в воде или ее давлением и температурой воды. Целью ускоренного охлаждения явля-ется получение мелкозернистого строения стали; предотвращение обра-зования карбидной сет­ки при прокатке высокоуглеродистой и подшипни-ковой стали; повышение физико-механических характеристик прокатанного металла; получение чистой от окалины поверхности проката; сокращение про-изводственных площадей и снижение себесто­имости проката.Ускоренное охлаждение используется для листового про­ката и катанки перед сматыва-нием в рулоны и бунты.

Быстрый (термоупрочняющий) режим охлаждения обеспечи­вает закалку с последующим режимом самоотпуска с прокат­ного нагрева. С этой целью применяют регулируемые системы быстрого охлаждения водой. При охлажде-нии металла могут образовываться наружные и внутренние трещины (флоке-ны). Наружные трещины образуются в результате возникновения остаточных напряжений при прокатке и охлаждении.

Отделка проката является заключительной технологической операцией процесса прокатки, позволяющей получить прокат с требуемыми ГОСТом и ТУ механическими и другими служеб­ными свойствами и придать ему товар-ный вид. К отделочным операциям относятся термическая обработка, очистка поверхности от окалины, порезка и правка, сплошная и выборочная зачистка поверхностных дефектов, контроль качества металла, маркировка, упаковка и т.д.

Важную отделочную операцию сортовой стали представляет собой термическая обработка. Наиболее распространенными способами термичес-кой обработки являются различные виды отжига – полный, неполный, изотермический, рекристаллизационный, сфероидизирующий, диффузионный, а также нормализация, закалка и отпуск.

Очистка поверхности проката осуществляется травлением его в раст-ворах серной и соляной кислот. В процессе травления часть окалины растворя-ется, а часть отслаивается. Прокат после травления промывают в чистой воде и нейтрализуют в щелочной ванне. Окалину удаляют также путем дробеметной очистки и иглофрезерованием.

Резку осуществляютдля порезки металла на заданные длины. Разрезка пилами применяется для относительно крупных заготовок. Заготовка характе-ризуется высокой точностью по длине, хорошим качеством среза, перпендику-лярностью торца к оси. Основными недостатками являются низкая производи-тельность и значительные потери металла на рез.

Разрезка на эксцентриковых пресс-ножницах применяется для стального проката круглого или квадратного сечения до 300 мм. Является наиболее про-изводительным и дешевым процессом разделки проката на заготовки. Основ-ными недостатками являются косой рез и смятие концов заготовки.

Листовой прокат разрезают на гильотинных ножницах.

Правку металла используют как с целью придания прокату товарного

вида, так и с целью осуществления необходимых отделочных операций (свет-ление, абразивная зачистка, снятие заусенцев).

Иногда правку выполняют в горячем состоянии, например, при произ-

водстве толстых листов. Но обычно – в холодном состоянии, так как после-дующее охлаждение после горячей правки может вызвать дополнительное из-менение формы.

Процесс правки заключается в однократном или многократном плас-тическом изгибе искривленных участков полосы, каждый раз в обратном нап-равлении.

Правку можно выполнять и растяжением полосы, если напряжения растя-жения будут превышать предел текучести материала.

Роликоправильные машины с параллельно расположенными роликами предназначены для правки листа и сортового проката (рисунок 27).

Рисунок 27 – Схема правки проката на роликоправильных машинах с параллельно расположенными роликами

Процесс правки заключается в прохождении полосы между двумя рядами последовательно расположенных роликов, установленных в шахматном поряд-ке таким образом, что при движении полосы, ее искривление устраняется.

Правильные машины с косорасположенными гиперболоидальными роли-ками предназначены для правки труб и круглых прутков (рисунок 28).

Ролики выполняют в виде однополостного гиперболоида и располагают под некоторым углом друг к другу. Выправляемый металл, кроме поступа-тельного движения, совершает вращательное, что вызывает многократные пере-гибы полосы роликами и обеспечивает осесимметричную правку.

Рисунок 28 – Схема правки проката на машинах с косорасположенными гиперболоидальными роликами

Растяжные правильные машины используют для правки тонких листов (менее 0,3 мм), трудно поддающихся правке на роликоправильных машинах.

Различают сплошную и выборочную зачистку поверхности проката. Сплошную зачистку применяют в случае значитель­ной пораженности де-фектами проката; выборочную – при на­личии на поверхности проката или еди-ничных дефектов, или небольших дефектных участков. Зачистка по­верхности проката осуществляется методами, которые рас­сматривались выше.

Пакетирование и увязка проката являются окончательной операцией

Любые планы проходят стадии:

- долгосрочные (очень обобщенно, что в принципе будем выпускать 10-15-20 лет)

- среднесрочные (более конкретные, речь идет об объемах чаще всего 5-7лет)

- краткосрочные – в следующем году

- планово-текущие – в следующем году.

Долгосрочные – стратегические. Характерные особенности совр. хозяйственной ситуации это нестабильность рыночной конъюнктуры, к характеристикам которых можно отнести:

· Степень привычности производственной деятельности;

· Темп изменения факторов внешней среды;

· Общее экономическое состояние;

· Предсказуемость будущего состояния рынка

Как изменялась рыночная ситуация. Оценивая путь, пройденный экономикой развитых стран за последний век можно выделить следующие три периода:

1880-1930 -эпоха массового производства. Для нее характерно – начало складываться современное производство, до этого упор на натуральное хозяйство. Основная цель эпохи – максимальный объем производства слабо дифференцированного товара с установкой на сокращение собственных издержек и отпускных цен. Х-ка экономической ситуации – четкое разграничение отраслей, стабильность и предсказуемость перспектив роста, планирование на осн изучен и сбора(обработки) статистических данных.

1930-1950 годы –эпоха массового сбыта, когда производство начало превышать спрос на него. Осн цель – сохранение высокой прибыли за счет расширения номенклатуры производимой продукции. Происходит усовершенствование сбыта при выявлении и формировании потребностей клиента. Зарождается маркетинг. Хар-ка экономической ситуации – происходит зарождение маркетинга. При этом сохраняется относительная стабильность и предсказуемость экономического развития, а значит и возможность применения традиционных методов планирования. Одновременно усиливается процесс научно-технических изысканий.

Сер 1950-и далее – эпоха пост индустриального развития. Главные определители – ускорение темпов научно-технического прогресса. Новый уровень благосостояния общества, неуклонное усложнение внешней среды и повышение неопределенности ее характеристик. Особую роль начинает играть конкурентная борьба.

От 50 до 60 продолжает проводится планирование на основе экспертной экстропиляции. Планирование на основе предвиденья изменений.

От 80 и по сей день – концепция стратегического менеджмента. В силу отмеченных обстоятельств, из традиционного долгосрочного планирования выделилось самостоятельное направление –«планирование стратегическое», специально ориентированное на предвидение будущей деятельности фирмы в современных непредсказуемых рыночных условиях. На базе этого планирования сложилась система стратегического менеджмента.

Общий алгоритм деятельности предприятия можно представить так:

1) на стадии стратегического маркетингового анализа определяется возможный сценарий развития рыночной среды.

2) Исходя из полученной оценки рыночных ситуаций с учетом стадии жизненного цикла товара, определяется варианты генеральных направлений деятельности фирмы.

3) Эти варианты деятельности фирмы с текущими внутрифирменными возможностями их осуществления.

а) возможности фирмы достаточны для осуществления намеченной стратегии, тогда переходят к конкретизации;

б) если нынешняя возможность фирмы недостаточна, то переходят к путям изменения деятельности фирмы.

В основе эволюционного разделения долгосрочного планирования на традиционное и стратегическое лежат 2 разных концептуальных стиля управления организацией:

1- «приростный стиль». Характеризуется постановкой цели «от достигнутого» и направлен на минимизацию отклонений от традиционного привычного поведения. Как внутри так и во взаимодействии с внешней средой. Характерен для командно – административной системы.

Такое поведение характерно для крупных, стабильно работающих организаций, ориентированных на массовое производство. Эти организации применяют реактивное текущее управление.

2- «предпринимательский стиль». Характеризуется стремлениями к изменениям, к к предвосхищен. будущую опасность и выявлению новых возможностей фирмы на базе разработки многочисленных альтернатив ее развития. В основе стиля - ориентация на будущий успех и эффективность через создание потенциала прибыли (стратегического потенциала). Планирование через разработку возможных сценариев будущего развития. Такого стиля чаще всего придерживаются организации, работающие в сфере среднего бизнеса, имеющие гибкую организацию и производственную структуру.

На основе сказанного можно дать такое определение» стратегии»:

Стратегическое управление- процесс выработки и реализации долгосрочных решений, центральным звеном которого является сопоставление внутреннего ресурсного потенциала предприятия с воздействиями внешнего окружения, в котором это предприятие функционирует.

Стратегия определяется как линия поведения фирмы, которой она преимущественно придерживается в процессе достижения своих долгосрочных целей.

В соответствии с данными определениями, стратегическими являются решения, которые:

1) ориентированы на будущее и закладывают основу для принятия успешных текущих решений;

2) сопряжены со значительной неопределенностью, т.к. зависят от неконтролируемых внешних и внутренних факторов;

3) связаны с накоплением значительных объемов ресурсов;

4) могут иметь чрезвычайно серьезные долгосрочные последствия для предприятия.

К числу таких решений можно отнести:

- реструктуризацию и реконструкцию предприятия;

- перепрофилирование деятельности;

- внедрение серьезных новшеств;

- выход на новые рынки сбыта;

- слияние предприятий;

- предотвращение угрозы банкротства

Модель жизни фирмы в пространстве возможных состояний:

S0(ij)

0 1 2 3 4

i-1 – развитие

i-2 – сохранение уровня

i-3 – ухудшение

i-4 – кризис

Концептуальная модель стратегического менеджмента:

S0

0 t1 t конечное (множество допустимых состояний)

Точного долгосрочное планирования быть не может. Нужно стараться удерживаться в конусе.

Рыночные условия функционирования фирмы. С точки зрения степени влияния внешней среды на поведение фирмы, все ее составляющие можно поделить на 2 группы:

1. факторы прямого действия

поставщики ресурсов

потребители

посредники

конкуренты

собственники фирмы

федеральные и местные органы власти

контактные аудитории

1. факторы косвенного воздействия

2.1. макроэкономика (влияние через благосостояние общества)

2.2 технология (Национальный и мировой уровень, раньше многое закрывалось, казалось, что мы так далеко, что не догоним никогда. Если мы хотим войти в пост индустриальное общество, то мы должны повысить уровень технологии)

2.3 политика (все зависит от того, кто у власти)

2.4 право (законодательное обеспечение, на сколько бизнес подкреплен законодательно)

2.5 социально-культурные условия (менталитет, национальное сознание)

2.6 физико-географические и этнические условия (затраты на борьбу с климатом, этнические условия)

Наряду с факторами внешней среды на результат деятельности фирмы оказывает влияние состояние ее внутренней среды. К числу наиболее значимых факторов относятся:

1- производственные мощности (станки, инструменты, их состояние)

2- организация производственного процесса (движение материальных средств от сырья до готовой продукции)

3- внутрифирменный технологический уровень (отраслевой технологический уровень, исходный капитал, квалификация технологов и менеджеров)

4- используемое сырье (хорошее сырье – дорогое, нужны деньги)

5- наличие собственной научной и конструкторской базы (в конкурентной борьбе побеждает тот, кто может использовать уникальное оборудование, это очень важно)

6- финансовые результаты (есть деньги – хорошо, нет – на грани банкротства)

7- трудовой персонал (численность, профессионализм, культура, на сколько укомплектовано, сегодня мало профессионалов)

8- управленческий персонал

9- организационная структура (гибкая структура, меняется среда – должны меняться мы, должны успевать)

10- внешние связи (отношения с другими фирмами)

11- имидж фирмы

Стратегический потенциал фирмы Все факторы внешней и внутренней вреды оказывают непрерывное возмущающее воздействие на деятельность фирмы. Причин в зависимости от конкретной комбинации воздействие может носить «+» и «-» характер. Отрицательное воздействие ведет к угрозе ухудшения запланированного режима работы фирмы вплоть до потери управляемости и банкротства. При благоприятном стечении обстоятельств вместо угроз у фирмы появится дополнительная возможность в реализации ее планов или их пересмотре в сторону увеличения. В процессе стратегического планирования все это учитывается с помощью SWOT- анализа.

Т.к. как благоприятное, так и неблагоприятное стечение факторов может проявляться как в текущий момент времени так и в перспективе на фирме приходится создавать страховой запас ресурсов (стратегический потенциал) под которой понимается совокупность увязанных между собой возможностей фирмы ставить и реализовывать долгосрочные планы через накопление и использование соответствующих ресурсов.

	Внешняя среда
Внутренняя среда		возможность	Угрозы
Сила	СИВ	СИУ
Слабость	СЛВ	СЛУ

Именно системный подход является объектом стратегического менеджмента.

Управление ресурсами осуществляется по их видам:

1,2) технико-технологические ресурсы. Главная цель – их накопление и использование. Это обеспечит максимальное соответствие технико-технологического уровня производственных требований рынка. В программе социально-экономического развития предприятия должны быть предусмотрены подпрограммы технологического перевооружения и реконструкции

3) кадры. Главная цель – обеспечение соответствия состава квалификации и структура персонала меняющемуся технико-технологического уровня фирмы

4) информационные ресурсы. Главная цель – формирование и поддержание в актуальном состоянии информационной базы фирмы. Что именно изменилось во внешней среде и как это повлияло на фирму.

5) пространственные ресурсы. Главная цель – совершенствование строительно-архитектурного облика предприятия, качество помещений, использование площадей и объемов.

6) организационно-производственная структура. Главная цель – обеспечение возможности приведения ее в соответствие инвестирования и их источников.

7) товарно-материальные запасы. Цель – определение оптимальных страховых объемов и номенклатуры запасов и также источников их пополнения.

Основы стратегического планирования. В общем виде суть любого планирования сводится к установлению перспективных целей как желаемого будущего состояния объекта планирования к уточнению его нынешнего состояния и к определению оптимального в выработанном смысле перехода из нынешнего состояния в конечное целевое. В хозяйственной практике формулировка цели должна содержать ответы на следующие вопросы:

1) для кого и когда производить;

2) что и в каком количестве производить;

3) как и какими средствами производить.

Для поиска ответов на эти вопросы и обеспечение их реализации, форма должна выработать и применять следующие правила и приемы:

1- исследование рынков потенциальных товаров и услуг, отвечающих миссии фирмы и выборе таких сегментов (стратегических зон хозяйствования СЗХ) которые способны в длительной перспективе обеспечить гибкость фирмы, т.е. способны и к переориентации на функционирование изменяющихся рыночных условиях.

2- Формирование товарного ассортимента (портфеля) удовлетворяющего индивидуальных потребителей, потенциальных покупателей как внутри страны, так и за рубежом и обеспечивающего на этой основе систематическое получение фирмы экономически обоснованной прибыли. Портфель – портфель заказов, чтобы загрузить все мощности.

3- Исследование условий приобретения и сохранения конкурентного преимущества в каждом из выбранных направлений деятельности фирмы.

4- Распределение имеющихся в распоряжении фирмы и привлекаемых ею дополнительных ресурсов между разных направлений деятельности, чтобы обеспечить максимальную рентабельность общего производства.

5- Взаимодействие с рынками факторов производства, ценные бумаги, валюта, обеспечивающие экономически эффективное поддержание потенциала фирмы на всех этапах ее жизненного цикла.

6- Формирование эффективной ценовой политики, обеспечение в долговременной перспективе устойчивого положения фирмы в традиционных и вновь осваиваемых сегментах рынка.

7- Методы раннего обнаружения кризисных тенденций как внутри фирмы, так и в национальной экономике и предотвращение несостоятельности (банкротства) фирмы.

Первым шагом в разработке стратегических планов является выбор базового рынка. Базовый рынок определяется не в терминах товара и услуги, а в терминах функций в соответствии с объявленной миссией фирмы. Для этого нужно исходить из следующих принципов:

1) для покупателя товара – польза, которую он приносит.

2) Никому не нужен товар сам по себе. Требуется решение проблем с его помощью.

3) Одно и то же искомое решение проблемы может быть достигнуто разными способами («технологиями»)

4) Способы решения проблем «технологии» быстро меняющегося, тогда как базовые потребности остаются.

группы потребителей цены

технологии

При этом с позиции охвата базового рынка фирма может придерживаться разных стратегий:

1. стратегия специализации по функциям или потребителям, т.е. стремление к высокой доле рынка и четко ограниченной нише.
2. стратегия товарной специализации (селективы) когда выпускаются много товаров на различные рынки
3. стратегия полного охвата (все потребности в какой-либо отрасли потребления)

анализ рынков позволяет наметить варианты ответов на следующие вопросы – для кого, что, когда и как производить.

Остаются вопросом – в каком объеме и какими средствами.

В свою очередь ответить на эти вопросы можно только сопоставив все возможные затраты с доходами, которые фирма рассчитывает получить по каждому варианту деятельности. Т.е. в конечном счете всегда объект планирования – бюджет фирмы.

Иначе говоря, основу стратегического планирования составляется разработка вариантов долгосрочных прогнозов по всем сферам деятельности фирмы интегративного представления в ее сводном бюджете на перспективу.

Доходная часть	Расходная часть
Выручка от реализации Доход от внереализационных операций Остатки средств на счетах Кредиты и займы	Налоги в бюджет Платежи во внебюджетные фонды Закупка сырья и материалов Оплата энергии Выплаты по кредитам Прочие расходы
	Дефицит (профицит) бюджета

В целях организации работы по бюджетированию системы менеджмента целесообразно выделять 4 центра ответственности:

1. ЦО по доходам (управление маркетингом, коммерческое управление)

2. ЦО по расходам (управление производством, управление тех. обеспечением и ремонтом)

3. ЦО по прибыли (управление финансами и экономикой)

4. ЦО по инвестициям (управление техническим развитием и управление по работе с персоналом) эти ЦО обслуживают как текущую деятельность предприятия, так и разработку прогнозируемых стратегических планов.

Дата добавления: 2013-12-12