Склады

Процесс складирования включает ряд операций, связанных с приемкой, разгрузкой, проверкой, взвешиванием, учетом, укладкой на места хранения и т.д. Выбор типа, емкости и компоновки оборудования складов зависит от сортамента продукции, способа производства и производительности цеха. Емкость складов заготовки и готовой продукции зависит также от наличия общезаводских складов и цехов для производства исходной заготовки и дальнейшего передела проката и труб, а промежуточных складов — от соотношения производительности участков, выдающих полупродукт на промежуточное складирование, и участков, приг нимающих его на дальнейшую обработку.

Общие требования по складам металла в прокатных и трубных цехах обусловлены необходимостью в обеспечении нормального технологического процесса производства и выполнении норм безопасности.

В табл. 6.1 приведена классификация складов, учитывающая их назначение, характеристику и способы укладки грузов.

Склады заготовок, полупродукта и готовой продукции, а также сменного оборудования, производственного инструмента и запасных частей, как правило, размещают в пролетах производственного здания цеха. Для отдельных видов заготовки и готовой продукции при определенных климатических условиях используют открытые склады, оборудованные соответствующими грузоподъемными устройствами.

Цеховые склады химикатов и горючесмазочных материалов размещают в изолированных внутрицеховых помещениях. Склады размещают таким образом, чтобы обеспечить оптимальные грузопотоки с минимальным числом перегрузочных операций. Наиболее предпочтительной формой склада, допускающей использование разнообразных подъемнотранспортных средств при минимальных перемещениях металла во время работы, является вытянутый прямоугольник.

Стеллажи, железнодорожные пути, пути передаточных тележек и других видов транспорта размещают так, чтобы при транспортных и погрузо разгрузочных работах не разворачивать грузы в горизонтальной плоскости. Для подачи металла на склад заготовки и выдачи готовой продукции со склада готового проката и труб применяют железнодорожный и автомобильный транспорт. Эти склады обслуживают в основном электромостовыми кранами, грузоподъемность которых выбирают с учетом максимальной массы перемещаемых грузов. Площадки разгрузки и погрузки размещают в зоне обслуживания кранов. В некоторых случаях подача исходной заготовки (подката) на склад для последующего передела осуществляется непрерывным транспортом — конвейерами из цеха, производящего эту заготовку.

Склады располагают в пролетах шириной 24,0 36,0 м, в отдельных случаях — шириной 42 м. С увеличением ширины пролета повышается степень использования полезной площади здания цеха. Применяют продольное и поперечное расположение металла относительно пролета склада, что диктуется главным образом числом и расположением путей подачи и выдачи металла, а также длиной грузов и условиями компоновки технологического оборудования. При наличии электромостовых кранов с вращающейся траверзой металл укладывается в штабели слоями крест накрест.

Грузы на складах укладывают с учетом максимального использования площадей и высоты здания, обеспечения механизации подъемнотранс портных операций и безопасности обслуживающего персонала.

При проектировании новых прокатных и трубных цехов высоту штабелей и стеллажей, ширину проходов между ними, нагрузку на 1 м2 плошади и емкость складов определяют в соответствии с нормами технологического проектирования, разрабатываемыми Г ипромезом..

Предельная высота штабелей и стоп металла в соответствии с действующими нормами технологического проектирования прокатных и трубных цехов с учетом правил техники безопасности приведена в табл. 6.1. Правилами техники безопасности в прокатных и трубных цехах установлено, что проходы между штабелями и стеллажами должны быть > 1,0 м для холодного металла и > 1,5 м для горячего. Ширина главных проходов на складах должна быть > 1,5 м. Расстояние от штабелей до выступающих конструкций здания должно быть > 2,0 м. Для проезда автомобильного транспорта свободная от штабелей полоса должна быть шириной > 3 м и обеспечивать расстояние в 1,0 м между штабелями и транспортными средствами. Расстояние от оси железнодорожного пути до края штабеля или стеллажа принимают по габариту железнодорожного подвижного состава >3,1 м.

На рис. 6.6 показаны некоторые способы хранения слитков и проката. На складе слитков (рис. 6.6, а) высота штабеля при механизированной укладке не должна превышать 2,5 м.

Круглую заготовку на складах заготовок прокатных и трубных цехов укладывают в карманы стойки (рис. 6.6, б), причем пакеты или ряды заготовок разделяют прокладками шириной не менее 40 мм для удобства их зацепки чалочными средствами и грузозахватными устройствами. Высота штабеля в карманахстойках не должна превышать 2,0 м. Допускается укладка в карманыстойки увязанных пакетов заготовок без разделяющих планок, высота укладки в этом случае не должна превышать 3,0 м, а между карманамистойками должен быть предусмотрен проход не менее 0,5 м.

Рулоны горячекатаной полосовой стали укладывают в штабелипирамиды в вертикальном положении оси рулона, в 24 ряда высотой до 4,5 м

Рулоны холоднокатаной полосы и ленты укладывают на специальные стеллажи в горизонтальном положении в один или два ряда и укрепляют металлическими стойками.

Пачки листов на складах укладывают с прокладками в штабели (рис. 6.6. г) высотой 2—3 м при использовании в качестве грузозахватных устройств электромагнитов и высотой до 1,5 м при зацепке чалочными приспособлениями.

Бунты сортового проката и катанки складируются в стационарных (закрепленных на фундаментах) корзинах, сооружаемых из металлоконструкций. Бунты укладывают в корзинах с помощью скобы электромостового крана в несколько горизонтальных рядов высотой до 5 м (рис. 6.6, д). Корзины, как правило, размещаются вдоль пролета склада бунтов закрытым торцом к ряду колонн пролета. Открытый торец корзин обращен внутрь пролета, и с этой стороны обеспечивается необходимый габарит до ближайшего оборудования и сооружений, позволяющий выводить скобу крана за пределы корзины и разворачивать скобу с бунтами в случае необходимости.

При производстве бунтового подката для внутризаводского передела в калибровочных цехах складирование бунтов осуществляют иногда в переносных контейнерах (рис. 6.6, е), которые на складе бунтов устанавливаются друг на друга в несколько рядов.

На рис. 6.7 приведены некоторые способы складирования полупродукта и готовых труб. Горячекатаные и холоднодеформированные трубы в увязанных пакетах на складах полупродукта и готовых труб укладывают в карманыстойки (рис. 6.7, а), на многоярусные стеллажи (рис. 6.7, б) или на пирамидыелочки (рис. 6.7, в).

На промежуточных складах допускается укладка пакетов труб россыпью с разделением каждого пакета прокладками толщиной > 40 мм. На многоярусных стеллажах также можно хранить поштучно тонкостенные электросварные трубы большого диаметра и ящики с трубами высокого качества, а также сортовой прокат в плотных, обвязанных пакетах. Трубы большого диаметра хранят россыпью (штабелем) в карманахстойках (рис. 6.7, г).

Высота укладки труб в карманахстойках обычно не превышает 2,0 м при зацепке чалочными приспособлениями и 4,0 м при использовании электромагнитов. При хранении труб на стеллажах, обслуживаемых механизированными захватами без участия подкрановых рабочих, высота укладки пакетов достигает 5,0 м.

Оборудование складов, как правило, устанавливают стационарно. В ряде случаев, например в цехах для производства холоднодеформированных труб, используют переносные многоярусные пирамидыелочки и карманыстойки. Это позволяет изменять габариты и планировку складов без дополнительных капитальных вложений.

Норму запаса хранения металла на складе планируют в календарных днях или сменах. Продолжительность хранения на складе исходной заготовки устанавливается в зависимости от количества станов, связанных с этим складом, а также от разнообразия размеров блюмов, слябов и заготовки, хранящихся на складе, и принимается при наличии на заводе цеха — поставщика заготовки равной 4—5 сут, а при поступлении заготовки со стороны 10—12 сут. Длительность хранения горячекатаных рулонов в цехах холодной прокатки по нормам технологического проектирования принимается от пяти до семи суток и зависит от массы рулонов и времени их охлаждения.

Вместимость склада готовой продукции должна быть равна для сортового и листового проката 3—6 сут, для горячекатаных труб 10 сут, для электросварных труб 8—10 сут и для холоднодеформированных труб 10—12 сут. Вместимость промежуточных складов принимают в зависимости от величины коэффициента С, определяемого как соотношение производительности участков, выдающих продукцию на промежуточный склад и потребляющих ее. При С < 5, <10 и >10 емкость промежуточных складов соответственно принимается равной 9, 12 и 18 сменам работы участка, потребляющего продукцию.

Запас хранения в тоннах или количество металла, которое должно быть размещено на складах заготовки Qc3 и готовой продукции Qcr, определяют из выражений: для склада заготовки Qc3 = QndJT, (6.1) для склада готовой продукции Qcr= Qn/T.(6.2) Площадь склада, необходимую для хранения нормативного запаса металла Qc, рассчитывают по формуле F = QJCKc, (6.3) где F — площадь склада, м2; С — допускаемая средняя нагрузка на 1 м2 площади склада с учетом проходов, т/м2.

Коэффициент Кс принимают равным 0,5—0,7. Большие значения относятся к пролетам большей ширины и при отсутствии сквозных железнодорожных путей для складов с продольной укладкой металла. В случае складирования проката и труб большого числа плавкомаркотипоразмеров коэффициент Кс дополнительно снижают.

Площади складов заготовок, промежуточных и готовой продукции рассчитывают по табличным данным о допустимых нагрузках на 1 м2 при разработке обосновывающей документации или проектных соображений с определением количества штабелей или стеллажей металла, которые могут быть размещены на складе (табл. 6.2 и 6.3).

Площади складов сменного оборудования, запасных частей и инструмента определяют с учетом числа типоразмеров производимого проката и труб, надежности оборудования и стойкости инструмента. Эти склады размещают в зоне, обслуживаемой электромостовыми кранами, с учетом возможности оперативной подачи сменного оборудования, запасных частей и инструмента к месту использования.

Площади складов химикатов и горючесмазоч ных материалов определяют с учетом расходов этих материалов и норм хранения их в цехе.

Для механизации процессов подъема, транспортировки и укладки грузов на складах широко используют электромостовые краны и кранбалки, электрокары, электропогрузчики, ручные и электрические тележки, а также напольный конвейерный транспорт (рольганги). В ряде случаев на одном складе можно применять несколько видов оборудования для механизации подъемно транспортных операций. Их выбор зависит в первую очередь от грузооборота, габаритов и массы грузов, конструкции стеллажей для их хранения (способа укладки). В зависимости от конфигурации, габаритов и массы грузов, а также от вида применяемых подъемнотранспортных машин выбирают грузозахватные устройства, обеспечивающие минимальную трудоемкость работ без повреждения складируемых изделий.

В обжимных и сортовых цехах для транспортировки блюмов, слябов и сортовой заготовки применяются пратценкраны с жесткой вращающейся траверзой с магнитами и подхватами, имеющие высокую производительность и маневренность и обеспечивающие полную механизацию погрузоразгрузочных работ на складах заготовок.

Наиболее распространены в прокатных и трубных цехах для транспортировки сортового и листового проката, катанки, трубной заготовки и труб двухбарабанные краны с гибким подвесом траверзы. Для транспортировки и укладки на складах рулонов, оборудования и производственного инструмента используют нормальные электрические мостовые краны и кранбалки. В последнее время в отечественной и зарубежной практике все шире применяют двухбарабанные краны с поворотной траверзой, обеспечивающей разворот и транспортировку пакета металла, ориентированного как вдоль, так и поперек пролета, а также краны с кабиной управления, перемещаемой вдоль моста крана. Использование таких кранов улучшает условия компоновки оборудования и грузопотока металла изза возможности ориентировки проката и труб в двух направлениях и позволяет улучшить условия отгрузки металла за счет возможности расположения кабины управления краном непосредственно над железнодорожным полувагоном

В значительной степени уровень механизации работ на складах зависит от способа захвата грузов и конструкции грузозахватных устройств В прокатных и трубных цехах применяют обычные стропы, полуавтоматические и автоматические захваты. Наиболее распространены механические и магнитные грузозахватные устройства В ряде случаев могут быть использованы вакуумные захваты.

На складах заготовки, полупродукта и готовой продукции в каждом цехе применяют, как правило, специализированные грузозахватные устройства. При их выборе исходят из обеспечения затрат минимального времени на операции захвата и освобождения груза, возможности максимальной автоматизации, а также получения минимальных габаритов и массы устройства

Для транспортировки слитков и проката, не увязанных в пакеты, широко применяют электромагниты, подвешиваемые на крюки крана, а также клещевые и фрикционнозажимные захваты. Для пакетов сортового проката и труб используют клещевые захваты. Для труб большого диаметра применяют электромагниты, клещевые и торцевые захваты, вакуумзахватные устройства. Для транспортировки рулонов может быть использован вилочный захват (скоба), а также клещевые захваты для одного или двух рулонов.

При работе электромагнитными захватами есть опасность отрыва и падения груза при случайном отключении электроэнергии или по какимлибо другим причинам. Для предотвращения возможности такой аварии краны снабжают буферными аккумуляторными батареями или электромагнитные захваты оборудуют предохранительными устройствами. На складах применяют также специальные виды погрузчиков.

Применение средств комплексной механизации технологических процессов на складах с использованием автоматических захватов грузов позволяет не только сократить штат обслуживающего персонала, но и значительно уменьшить производственные площади, что обусловлено увеличением высоты укладки грузов.

Кардинальным решением проблемы комплексной механизации погрузоразгрузочных работ на складах, включая операции учета продукции, явилось применение высотных складов стеллажного типа, оборудованных кранамиштабелерами и вычислительной техникой для комплексной автоматизации управления технологическими процессами на складах. Это техническое решение обеспечивает сокращение площади прокатных и трубных цехов, позволяет создать единую систему автоматизации складов металла и прокатных (трубных) станов, интенсифицировать производство и повысить его эффективность.

В. А. Авдеев, В. М. Друян, Б. И. Кудрин, Основы проектирования металлургических заводов, М., 2002