Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

UNIVERSITATEA DE STAT DE ECONOMIE SAMARA

Departamentul de Organizare și Strategii pentru Dezvoltarea Întreprinderilor Industriale

TEST

după disciplina academică

„BAZE TEHNOLOGICE DE PRODUCȚIE”

Tema 5. Tehnologia de producție oțel laminat

Samara 2014

Introducere

1. Materie primă pentru producția de laminare

2. Pregătirea metalului pentru laminare

2.1 Decoperirea lingourilor

2.2 Curățarea semifabricatelor

2.3 Încălzirea metalului înainte de rulare

3. Laminare din oțel

4. Schema principală de producție

Concluzie

Lista literaturii folosite

Introducere

Rezolvarea sarcinilor economice, sociale și de altă natură ale întreprinderii este direct legată de progresul tehnic rapid al producției și de utilizarea realizărilor sale în toate domeniile. activitate economică. La întreprindere, se realizează cu cât mai eficient, cu atât mai perfectă este pregătirea tehnică a producției, care este înțeleasă ca un complex de măsuri de proiectare, tehnologice și organizatorice care asigură dezvoltarea și dezvoltarea producției de noi tipuri de produse, precum si imbunatatirea produselor manufacturate. Lansarea în producție a produselor care au depășit maximul antrenament tehnic, vă permite să obțineți o rentabilitate ridicată a lansării lor în 1-2 ani.

Producția de laminare a produselor metalice, care este etapa finală a ciclului metalurgic, a fost utilizată pe scară largă în întreprinderile de construcție de mașini și de instrumente în ultimii ani, deoarece este o metodă progresivă de prelucrare a metalelor care asigură calitate înaltă a produsului, productivitate enormă. si eficienta economica. În unele cazuri, laminarea oțelului este singura modalitate de a produce produse, în special table, țevi, profile de înaltă rezistență. În ceea ce privește calitatea și productivitatea produsului, laminarea nu are egal cu alte metode de prelucrare a metalelor.

Cel mai important avantaj al rulării este că, împreună cu modelarea piesei de prelucrat, aliajului i se oferă proprietăți unice de rezistență.

Prin urmare, cel puțin 80% din metalele și aliajele topite sunt laminate, ceea ce permite multor întreprinderi să furnizeze semifabricate și profile finite de înaltă calitate (șine, grinzi, profile pentru arcuri și arcuri, roți, pile, dălți, piese pentru mașini, tractoare). , mașini agricole etc.).

Scopul acestei lucrări este de a studia tehnologia de producție a oțelului laminat și de a întocmi o schemă de producție care să indice principalele sale etape.

oțel laminat din lingouri de metal

1 . Materii primepentru producția de rulare

Materialul de pornire pentru producția de laminare sunt lingourile și semifabricatele (blooms, plăci, țagle și plăci) de diverse forme, dimensiuni și grade de oțel.

Principalii parametri ai lingourilor care afectează calitatea sunt greutatea, forma și raportul dimensiunilor geometrice. Parametrii depind de compoziția chimică și scopul metalului.

Greutatea lingourilor pentru producția de laminare poate varia foarte mult de la 100 kg la 50 de tone și mai mult. Trebuie remarcat faptul că, dacă lingourile anterioare de oțel aliat mediu și înalt au fost turnate în principal cu greutăți mici, atunci recent tehnologia producției de laminare a progresat atât de mult încât a devenit posibil să se obțină produse finite din oțel aliat mediu și înalt din mari. lingouri de greutate.

Forma lingourilor este cea mai diversă: pătrată, dreptunghiulară, rotundă, poliedrică, ondulată etc., dar cele mai comune forme sunt pătrate, dreptunghiulare și rotunde. În acest caz, ambele lingouri lărgite în sus și lărgite în jos sunt utilizate în mod egal.

Starea actuală a tehnologiei de topire și turnare a oțelului în matrițe nu garantează producerea de lingouri cu aceeași compoziție chimică în secțiune transversală și înălțime, în timp ce cu cât greutatea lingourilor este mai mare, cu atât eterogenitatea lor chimică este mai pronunțată.

În procesul de răcire a metalului în matriță și de cristalizare a lingoului se formează defecte interne (cavități de contracție, segregarea elementelor chimice, saturarea gazelor etc.), care sunt eliminate sau reduse prin prelucrarea tehnologică ulterioară. În plus, există defecte interne care nu sunt legate de specificul tehnologiei de topire și turnare, dar sunt rezultatul unei încălcări a tehnologiei consacrate pentru topirea, turnarea și răcirea lingourilor (dezoxidare slabă a metalelor, temperatură scăzută sau ridicată și turnare). viteza etc.). Astfel de defecte includ: incluziuni nemetalice, bule, friabilitate la contracție, segregare crescută axială și centrală, segregare pete, fractură asemănătoare arborelui, fisuri interne în lingouri etc.

Pe lângă defectele de mai sus, o încălcare a tehnologiei de producție sau un mod incorect selectat al unei anumite operațiuni de fabricare a oțelului poate duce, de asemenea, la formarea de defecte de suprafață. Cele mai frecvente defecte de suprafață includ defecte, fisuri transversale și longitudinale, pelicule, miezuri, incluziuni de zgură etc., care trebuie îndepărtate de pe suprafața lingourilor.

Calitatea unui lingou de oțel este determinată de gradul de dezvoltare a defectelor și de posibilitatea eliminării acestora fără reducerea indicatorilor tehnici și economici de producție, cu condiția ca produse terminateîn strictă conformitate cu GOST.

Influenta defectelor interne ale lingourilor poate fi oarecum redusa sau localizata datorita tehnologiei de prelucrare corecta in continuare, iar defectele de suprafata trebuie indepartate direct din lingou sau, in cazul prizei la cald, din semifabricat.

Cele mai frecvente defecte de origine laminare sunt urmatoarele: supraincalzire, burnout, apus, zgarieturi, stoluri, dimensiuni geometrice, impersonale etc.

Înainte de aterizarea în puțuri de încălzire și cuptoare, lingourile sunt supuse controlului pentru starea suprafeței și pentru corectitudinea marcajului.

Controlul stării suprafeței lingourilor se realizează prin inspecție externă fie imediat înainte de aterizarea în puțurile de încălzire în timpul prizei la cald, fie în cazul utilizării lingourilor de priză la rece, la reglajul atelierului de oțel. Lingourile nu trebuie să aibă defecte de suprafață ale căror dimensiuni depășesc normele stabilite prin specificațiile tehnice. În funcție de calitatea oțelului, scopul, adâncimea și amploarea defectelor, pot fi aplicate anumite metode de curățare a suprafețelor.

Pentru a preveni posibilitatea de confuzie, depersonalizare a lingourilor, este extrem de importantă organizarea corectă a contabilității și marcarea lingourilor.

Lingourile destinate plantării la rece sunt marcate special cu cleme metalice cu numărul de căldură și calitatea de oțel aplicate acestora. Suporturile sunt instalate în extensia lingoului înainte ca metalul să fie turnat.

Dacă lingourile de topituri destinate prizei la cald sunt trimise la un depozit, numărul topiturii și gradul de oțel se aplică cu vopsea pe una dintre fețele laterale ale fiecărui lingot.

Numărul total de lingouri primite dintr-o anumită topitură, precum și numărul de lingouri bune și respinse, sunt controlate prin comparație cu datele pașaportului de topitură.

Florile, plăcile și semifabricatele după răcire sunt supuse, în primul rând, controlului stării suprafeței (inspecție externă după îndepărtarea depunerilor de pe suprafața metalică).

Îndepărtarea calcarului, în funcție de specificul producției, calitatea oțelului, scopul metalului, poate fi efectuată prin decapare cu acid, sablare sau alte metode.

Pe suprafața semifabricatului nu trebuie să existe defecte sub formă de fisuri, captivitate, defecte, apusuri, zgârieturi etc. Defectele detectate sunt conturate cu cretă și îndepărtate. Îndepărtarea defectelor de suprafață, în funcție de calitatea oțelului, scopul semifabricatelor, dimensiunea defectelor și caracteristicile de producție, poate fi efectuată prin curățare la foc, tăiere pneumatică, tăiere și alte metode.

2. Pregătirea metalului pentru laminare

Proces tehnologic producția de laminare în diferite etape ale prelucrării metalelor (încălzire, laminare, răcire etc.) este asociată cu modificări inegale ale părților individuale ale volumului de metal, ceea ce provoacă tensiuni de semne și magnitudine diferite în acesta din urmă.

Eterogenitatea structurii metalice, locația și proprietățile diferitelor cristale, prezența defectelor interne și externe în metal exacerbează distribuția neuniformă a tensiunilor în timpul formării metalului.

Toate defectele metalului, aflându-se în locuri de concentrare crescută a tensiunilor și fiind supuse la tensiuni de tracțiune în timpul rulării, pot duce la formarea unor fracturi locale fragile înainte ca efortul mediu să atingă limita de curgere.

Defectele neînlăturate de pe suprafața lingourilor și semifabricatelor sunt transferate la gradul finit. În același timp, cu cât dimensiunea profilului finit este mai mică, cu atât este mai mare suprafața afectată de acest defect și este necesară mai multă energie pentru a elimina defectul. Adesea, defectele care ar putea fi îndepărtate cu ușurință dintr-un lingot sau semifabricat, transformându-se într-un grad finit, îl transformă într-o căsătorie definitivă.

Diverse experimente și studii au stabilit că creșterea concentrației tensiunii este cu atât mai mare, cu cât defectul este localizat mai adânc în metal și cu atât unghiul dintre laturile defectului este mai mic.

Tensiunea maximă pe suprafața unui metal afectat de defecte poate fi determinată prin formula lui S. I. Gubkin:

y max - solicitarea la capătul fisurii;

y cf - rezistenta medie la deformare;

p este raza de curbură din partea superioară a crestăturii;

C este adâncimea fisurii.

Influența defectelor de suprafață asupra scăderii rezistenței materialului este demonstrată de experimentele efectuate de Acad. A. F. Ioffe, peste cristale de sare gema.

Cristalele de sare gemă au fost supuse ruperii sub formă uscată și în apă. S-a constatat că rezistența la tracțiune a probelor uscate este de 0,5 kg/mm2, iar rezistența la tracțiune a probelor similare atunci când se sparg în apă a fost de 200 kg/mm2.

O astfel de creștere bruscă a rezistenței la tracțiune a cristalelor de sare se datorează în principal faptului că stratul de suprafață de sare a fost dizolvat în apă, pe care au existat microfisuri, care sunt surse de concentrație crescută a tensiunii.

Îndepărtarea defectelor de suprafață din metal este o operațiune responsabilă și consumatoare de timp a producției de laminare din minuțiozitate, a cărei implementare depinde de calitatea produsului finit și de indicatorii tehnici și economici ai producției.

2.1 Decojirea lingourilor

La plantarea lingourilor în puțuri de încălzire în stare rece, curățarea defectelor de pe suprafața lingourilor se efectuează în stare rece, înainte ca acestea să fie încălzite.

Se poate realiza si prin curatarea la foc a defectelor de la suprafata lingourilor, atat introducere la cald cat si la rece.

Uneori pentru lingouri, în principal pentru introducerea la cald, nu se realizează curățarea defectelor de la suprafața lingourilor.

Niciuna dintre schemele de curățare a defectelor de pe suprafața lingourilor nu garantează complet necesitatea curățării ulterioare a semifabricatului. Desigur, după curățarea prealabilă a lingourilor, vor exista mult mai puține defecte de suprafață pe semifabricat.

Cea mai eficientă metodă, care este utilizată pe scară largă, este curățarea la foc a ruloului fierbinte.

Avantajele acestei metode față de restul sunt vizibile în special atunci când se utilizează mașini speciale pentru curățarea continuă, continuă la foc a suprafeței ruloului fierbinte, instalate pe linia generală a laminorului de-a lungul traseului ruloului.

Lingourile dintr-un număr de oțeluri aliate responsabile sunt supuse tipuri variate tratament termic.

Principalele tipuri de tratament termic al lingourilor înainte de decapare includ: recoacerea, normalizarea cu revenire, omogenizarea.

Recoacerea și normalizarea cu revenire sunt necesare pentru a elimina tensiunile interne formate în lingouri în timpul procesului de răcire, care pot anumite condițiiîncălzirea și laminarea duc la formarea de defecte în lingouri, înmoaie oțelul pentru a facilita curățarea defectelor de suprafață și reduce sensibilitatea flock a metalului.

Omogenizarea (coacerea prin difuzie), în plus, uniformizează oarecum compoziția chimică a metalului.

2.2 Curățarea semifabricatelor

Pentru depistarea defectelor de suprafață asupra semifabricatului, acesta este supus unei curățări prealabile de la sol.

Scara care acoperă suprafața metalului carbonic constă în principal din trei straturi: cel superior este oxid de Fe2O3, cel din mijloc este oxid de Fe3O4, iar cel de jos este oxid de FeO. În scara care acoperă suprafața oțelurilor aliate și înalt aliate, în plus, există încă cantități mici de oxizi ai elementelor de aliere (de la 2% la 3%). Compoziția straturilor principale de scară include de la aproximativ 20% până la 50% oxizi de Fe2O3 și Fe3O4 și de la 50% până la 80% oxid de FeO.

Se folosesc diverși acizi în funcție de compoziția chimică a oțelului. Pentru decaparea semifabricatelor din oțel slab aliat și carbon, se utilizează în principal o soluție de acid sulfuric.

Pentru decaparea semifabricatelor, de calitate pură, precum și benzi și foi din oțel inoxidabil laminate la cald, se folosesc soluții apoase de acizi clorhidric, sulfuric, azotic sau fluorhidric de diferite concentrații și în diverse combinații.

Control soluție apoasă acidul se produce în felul următor. Soluția proaspătă se agită. Se prelevează o probă din adâncimea băii cu o sticlă rezistentă la plumb sau la acid. Un termometru și un hidrometru se coboară în sticlă și se determină densitatea la temperatura corespunzătoare, pe baza căreia se determină greutatea specifică a soluției. Dintr-un pahar cu o soluție se iau într-un balon cu o pipetă 10 cm3 de soluție și se adaugă 3-4 picături de metil portocală. Se titrează prin adăugarea de soluție alcalină de hidroxid de sodiu picătură cu picătură dintr-o biuretă până când culoarea soluției se schimbă de la roșu la verde. Prin împărțirea biuretei, se determină cantitatea de alcali uzat, iar prin cantitatea de alcali uzat și greutatea specifică a soluției se determină conținutul de acid și vitriol din soluție.

Calitatea gravării este verificată prin examinarea externă a suprafeței pieselor de prelucrat. Metalul bine gravat trebuie să aibă o suprafață netedă, de culoare gri deschisă, fără reziduuri de scară negravată, urme de supragravare și alte defecte.

În ultimii ani, s-a răspândit o metodă continuă de îndepărtare a calcarului de pe suprafața unui semifabricat. produse lungi table și benzi folosind mașini de sablare de diferite modele.

Această metodă are o serie de avantaje față de gravarea metalelor în acizi, dintre care principalele sunt absența defectelor de gravare și pierderea metalului sănătos. În producția de semifabricate și produse lungi din oțel aliat și cu conținut ridicat de carbon, se utilizează și o metodă de detartrare abrazivă, care este un tip de măcinare a metalelor cu granule ale unei roți abrazive.

Esența acestei metode constă în șlefuirea șerpilor sau inelelor pe suprafața metalică cu un pas de 100 mm - 200 mm.

Cu toate acestea, această metodă are o serie de dezavantaje foarte semnificative, dintre care principalele sunt productivitatea scăzută, pierderea semnificativă a metalului sănătos și o cantitate mică de suprafață metalică care trebuie curățată de calcar.

Curățarea calcarului grosier de pe suprafața unui semifabricat și a produselor laminate mari din oțeluri carbon și slab aliate se poate face prin ciobire cu ciocane pneumatice, urmată de curățare cu perii metalice. Această metodă nu asigură o îndepărtare suficient de completă a depunerilor, în special a stratului inferior, și nu face posibilă identificarea calitativă a defectelor de suprafață ale metalului. Poate fi folosit doar dacă suprafața metalică este suficient de curată sau, conform condițiilor de livrare, sunt permise defecte minore la suprafață.

Recent, pentru îndepărtarea depunerilor de pe suprafața metalică a început să fie folosită și metoda cu flacără gaz, bazată pe încălzirea suprafeței metalice cu arzătoare speciale multi-flamare care se deplasează de-a lungul metalului care se prelucrează pe cărucioare.

Pentru îndepărtarea defectelor de pe suprafața unui semifabricat se pot folosi metode precum curățarea la foc, curățarea cu electrozi de arc, decojirea pe strunguri, crestarea pe rindele, frezarea la mașini speciale, tăierea pneumatică cu ciocane și curățarea abrazivă cu roți de smirghel .

În producția de oțeluri înalt aliate (inoxidabile, rezistente la căldură etc.), lingourile, semifabricatele și plăcile pot fi supuse la decojirea continuă a stratului superficial pe strunguri speciale și rindele de mare putere. Principalul avantaj al acestei metode de curățare este că toate defectele de suprafață sunt îndepărtate și se obține o suprafață de produs semifabricat mult mai curată în comparație cu alte tipuri de curățare a metalelor, deoarece lingourile sunt decojite până când defectele de suprafață sunt complet îndepărtate.

Principalele dezavantaje ale decoperării sunt productivitatea scăzută, pierderile mari de metal sănătos (până la 10%) și necesitatea unui tratament termic preliminar al unor oțeluri înainte de decoperire.

2.3 Încălzirea metalului înainte de rulare

În procesul tehnologic de producție prin laminare, un rol extrem de important îl joacă încălzirea metalului, în special a oțelurilor aliate, aliate și cu conținut ridicat de carbon înainte de laminare. Încălzirea metalului în cuptoarele cu flacără și puțurile magazinelor de laminare ocupă peste 90% din timpul întregului ciclu de producție a produselor laminate.

Calitatea produselor finite, productivitatea laminoarelor, consumul de energie și alți indicatori ai muncii magazinelor de laminoare depind în mare măsură de încălzirea metalului. O tehnologie de încălzire a metalului aleasă corect, combinată cu modul corect de deformare și răcire plastică, poate localiza în mare măsură defectele individuale ale oțelului turnat, poate îmbunătăți toate caracteristicile gradului finit și, dimpotrivă, o tehnologie de încălzire aleasă fără succes poate duce la formarea de noi defecte și defecte finale.

Încălzirea metalului înainte de laminare ar trebui să asigure o creștere a plasticității acestuia, o scădere a rezistenței la deformare în timpul rulării și o îmbunătățire a proprietăților fizico-mecanice și fizico-chimice ale oțelului.

Determinarea corectă a temperaturii de încălzire este o sarcină extrem de responsabilă. În practică, temperatura de încălzire a metalului este setată pe baza caracteristici specifice munca unei plante. În acest caz, este în general acceptat că temperatura de încălzire a metalului ar trebui să fie cu 150° - 250° mai mică decât temperatura de topire și cu 100° - 120° mai mică decât temperatura de ardere.

Pentru oțelurile din majoritatea claselor, intervalul de temperatură de încălzire variază de la 1050°-1300°.

La stabilirea regimului de temperatură pentru încălzirea metalului, este necesar să se țină seama și de intervalul de temperatură de laminare, care are o mare influență asupra productivității laminoarei, a calității produsului finit și a randamentului.

La determinarea intervalului de temperatură al rulării, se ia în considerare plasticitatea și rezistența oțelului la deformare la diferite temperaturi, precum și cerințele pentru structura metalică. Fiecare grad de oțel se caracterizează prin propriul interval de temperatură de laminare, care oferă cele mai bune proprietăți fizice și mecanice și structură cu performanțe tehnice și economice optime ale morii.

Corectitudinea setării temperaturii de încălzire pentru oțelul de această calitate poate fi verificată experimental în trei moduri. Prima metodă se bazează pe răsucirea probelor rotunde de metal la diferite temperaturi. Temperatura la care proba va rezista la cel mai mare număr de răsuciri în jurul axei sale longitudinale fără distrugere este optimă. A doua metodă constă în tirajul la cald sub ciocan a probelor turnate special în timpul turnării topiturii sub formă de lingouri mici, puțin mai mari decât probele de marcare. Aceste lingouri sunt încălzite la temperaturi diferite și sunt presate sub ciocan în aceleași condiții. Optima este temperatura la care suprafața lingourilor precipitate este cea mai curată.

A treia modalitate de a verifica dacă temperatura este corectă este să rostogoliți specimenele pe o pană. În acest scop, sunt turnate mai multe lingouri pătrate, din care sunt tăiate mostre cu lungimea de 200 mm - 250 mm, care sunt încălzite la diferite temperaturi de laminare și rulate într-o pană în role cu secțiune variabilă sau pe role obișnuite de mostre de pană. Inspecția probelor arată la ce temperatură și compresie se obține cea mai curată suprafață, ceea ce caracterizează modul optim.

Când metalul este încălzit, următorii indicatori sunt controlați:

a) temperatura în fiecare zonă a dispozitivului de încălzire pe toată perioada de încălzire;

b) viteza de încălzire în fiecare zonă a cuptorului;

c) durata totală a încălzirii;

d) atmosfera gazoasă a cuptorului (controlată pentru conținutul de H2; CO, CO2 și CH4 în produsele de ardere pentru a preveni oxidarea intensă și decarburarea metalului);

e) consumul de gaz si aer;

f) presiunea în cuptor (puturi), al cărei nivel normal ar trebui să fie de 5-6 atm;

g) temperatura în coșul cuptorului (puțuri);

h) oportunitatea basculării (în timpul încălzirii metalului, în special a oțelurilor aliate, pentru încălzirea uniformă a lingourilor și semifabricatelor, sistematic, la anumite intervale, acestea sunt înclinate).

La încălzirea într-o singură celulă sau cuptor de lingouri sau semifabricate de diferite greutăți, dar oțel de aceeași calitate, încălzirea se efectuează pe metal de o greutate mai mică. La încălzirea lingourilor de diferite grade într-o singură celulă, modul de încălzire este setat în funcție de oțel, ceea ce necesită o creștere mai lentă a temperaturii și o temperatură de livrare mai scăzută.

Pe dispozitivele moderne de încălzire, reglarea și controlul modului de încălzire pot fi efectuate cu ajutorul mașinilor de calcul și al instalațiilor de televiziune.

La distribuirea metalului se controlează, în primul rând, temperatura de încălzire, care este verificată de un pirometru optic, fotocelulă sau alte dispozitive în timpul extragerii metalului din cuptor și la începutul laminarii. În același timp, se verifică uniformitatea încălzirii lingoului de-a lungul întregii înălțimi (vizual și prin comportamentul său în timpul rulării) - un lingou sau țagle încălzit neuniform se va îndoi în timpul rulării din cauza trafilării neuniforme. Se verifică și starea suprafeței metalice (vizual) și ieșirea de plutire a metalului de la dispozitivele de încălzire.

3 . laminare metalică

Laminarea este denumirea dată procesului de deformare plastică a unui material care este antrenat succesiv în zona de deformare prin forțele de frecare care acționează asupra suprafeței de contact „o piesă deformabilă - o unealtă mobilă”.

În timpul rulării, nu întregul volum al materialului este supus simultan unei deformări plastice, ci doar o parte a acestuia situată în zona de deformare. Acest lucru permite prelucrarea unor mase mari de material cu consum optim de energie și dimensiuni ale echipamentului, prelucrarea la viteze mari și asigurarea unei precizii ridicate a produselor rezultate cu uzura minimă a sculei.

Laminarea este una dintre cele mai progresive modalități de obținere a produselor metalice finite și ocupă o poziție de lider în rândul metodele existente tratarea sub presiune a metalelor.

Există trei metode principale de laminare care diferă în direcția de prelucrare sau natura deformării: longitudinală, transversală și transversal-longitudinală (helicoidal). Fiecare dintre aceste metode poate fi realizată cu încălzirea pieselor de prelucrat (la cald) și fără încălzire (laminare la rece).

Laminarea longitudinala se bazeaza pe deformarea metalului prin role dispuse paralel intr-un plan si care se rotesc in directii diferite; axa de laminare a metalului este perpendiculară pe axele majore ale rolelor (Fig. 3.1a).

Laminarea în cruce este deformarea metalului prin două role care se rotesc în aceeași direcție; axa de rulare este paralelă cu axele majore ale rolelor (Fig. 3.1b).

Orez. 3.1 a) schema de rulare longitudinală; b) schema de rulare transversală.

Laminarea oblică este deformarea metalului de către două role situate la un anumit unghi una față de cealaltă și care se rotesc în aceeași direcție. În acest caz, metalul este introdus în role de-a lungul axelor lor majore (Fig. 3.2). Acest aranjament de role conferă metalului o mișcare de rotație și de translație.

Orez. 3.2 Schema de rulare oblică

Ultimele două metode de laminare sunt destinate fabricării de produse sub formă de corpuri de revoluție (tevi, bile etc.).

Procesul tehnologic de laminare a oțelului precurățat și încălzit include următoarele operații:

1) tăierea produselor laminate în lungimi tăiate;

2) răcire;

3) tratament termic;

4) editare;

5) finisare;

6) controlul calității.

Parametrii tehnologici ai laminarii includ: temperatura taglei deformabile, reducerea parțială (într-o singură trecere între role) și totală a taglei, viteza de rulare (viteza de ieșire a taglei din role poate ajunge până la 100 m). /s), diametrul rolelor și coeficientul de frecare de contact dintre sculă și semifabricatul deformabil. Pentru a caracteriza deformarea în timpul rulării, se folosesc indicatori absoluti și relativi:

Compresie absolută;

Compresie relativă;

Coeficientul de alungire, unde:

h0 - înălțimea țaglei înainte de deformare;

h1 - înălțimea țaglei după deformare;

L0 este lungimea piesei de prelucrat înainte de deformare;

L1 este lungimea piesei de prelucrat după deformare.

Reducerea absolută și relativă a piesei de prelucrat într-o singură trecere este limitată de starea de captare a metalului de către rolele de rulare, precum și de rezistența acestora. Prin urmare, în funcție de condițiile de rulare, reducerea relativă pe trecere nu depășește de obicei 0,35 - 0,45. În plus, anumite limitări sunt impuse de proprietățile fizice și mecanice ale materialului deformat, în special în timpul laminarii la rece.

Rolele sunt de obicei principala unealtă de deformare pentru rularea produselor metalice; în cazuri rare, se folosește și o unealtă cu pană plată. La fabricarea țevilor se folosesc dornuri (scurte, lungi, plutitoare), al căror scop este de a modela suprafața interioară a produselor goale.

Rolul constă dintr-o parte de lucru sau un butoi, două suporturi sau gâturi și o tijă pentru transmiterea cuplului la o rolă rotativă. Rolele sunt solide și compuse, cu nervuri și fără nervuri (cu o suprafață netedă cilindrică sau conică, de exemplu, pentru foi sau profile laminate). Rolele sunt o unealtă de deformare care percepe presiuni specifice și totale mari și funcționează în condiții dificile (temperatură, frecare de alunecare). Rolele sunt fabricate din fontă, oțel și aliaje dure. De obicei, suprafața de lucru a rolelor trebuie să aibă o duritate mare, în special la laminarea la rece, care se caracterizează prin sarcini specifice mari. Diametrul suprafeței de lucru a rolei, în funcție de scopul echipamentului de rulare, poate fi într-o gamă largă - de la 1 mm la 1800 mm.

Diametrele mici sunt folosite la laminarea la rece a aliajelor de înaltă rezistență. În acest caz, pentru a asigura funcționarea lor normală, se folosesc așa-numitele role de rezervă, care sunt instalate în standuri speciale cu mai multe role.

Laminarea se realizează cu echipamente speciale, care se numesc în mod obișnuit laminor, care include un complex de mașini și dispozitive tehnologice. Echipamentul principal al laminoarei este conceput pentru a efectua operația principală în procesul tehnologic - laminare, adică. pentru implementarea rotației rolelor și deformarea plastică directă a piesei de prelucrat pentru a-i conferi forma, dimensiunea și proprietățile necesare. Acest echipament se numește linia principală a laminoarei. Există mori: cu un singur rol, cu două role, cu mai multe role, liniare, continue, semicontinue, semifabricate, tablă, secționale, grinzi, speciale etc.

Pe lângă deformarea plastică, pe laminor se efectuează o varietate de alte operații, inclusiv atât pregătirea pentru laminare discutată mai sus, cât și transportul, finisarea și controlul calității produsului finit.

Dispozitivele de transport mută piesele de prelucrat de-a lungul și de-a lungul frezei, ridică și coboară, se rotesc în jurul axelor orizontale și verticale. Acestea includ: mese cu role, manipulatoare, basculante și mecanisme rotative, mese de ridicare și pompare, basculante, transportoare de lingouri etc. Echipamentele pentru finisarea și controlul produselor laminate includ: dispozitive pentru tăierea metalului, mașini pentru îndreptarea produselor laminate, dispozitive pentru tratarea termică a produselor laminate, unități pentru acoperiri metalice și polimerice, dispozitive și dispozitive pentru controlul calității produselor laminate, mașini pentru legat și împachetarea produselor laminate.

4 Schema principală de producție

Concluzie

Producția de laminare este una dintre cele mai importante și progresive etape ale producției metalurgice, în care lingourile sau țaglele turnate sunt prelucrate în produse finite, de exemplu. inchiriere de diverse forme si dimensiuni. Esența procesului de laminare este prelucrarea metalului prin presiune pentru a-i da forma și dimensiunea necesară, pentru care lingoul sau țagla este trecută de numărul necesar de ori între role rotative ale unui anumit profil.

Nu este exagerat să spunem că industria de laminare este de mare importanță. Merită să recunoaștem că industria metalurgică este una dintre componentele cheie ale erei tehnologice a secolului XX, iar acum a secolului XXI. Este o ramură intensivă în capital și pe termen lung a industriei globale, cu o amploare impresionantă. De aceea menținerea concurenței bazată pe îmbunătățirea continuă suport tehnologic important pentru productie.

Lista literaturii folosite

1. Peisakhov A.M., Kucher A.M. Știința materialelor și tehnologia materialelor structurale: manual pentru studenți. specificații non-construcții de mașini. / Peisakhov A.M., Kucher A.M., A.M. Kucher. - UMO, ed. a III-a. - Sankt Petersburg: Editura lui Mihailov V.A., 2005. - 416p.

2. Fundamentele tehnologiilor industriale și organizarea producției. / Ed. Anosova Yu.M., Berteneva L.L. - Sankt Petersburg: „Politehnic”, 2002. - 312 p.

3.Tehnologia celor mai importante industrii. / Ed. Ginberga A.M., Khokhlova B.A. - M.: " facultate", 1985. - 496 p.

4. Shepelev A.F., Turov A.S., Elizarov Yu.D. Tehnologia de producție articole nealimentare. Seria „Manuale, ghiduri de studiu". - Rostov-pe-Don: „Phoenix”, 2002. - 288 p.

5. Ulanov V.G. Procese tehnologice de economisire a metalelor în inginerie mecanică: Proc. indemnizatie. - Samara: Editura SGEA, 2003. - 112 p.

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Metal pentru producția de laminare. Pregătirea metalului pentru laminare. Curățarea lingourilor, semifabricatelor. Încălzirea metalului înainte de rulare. Laminare metalică. Scheme de rulare oblică, longitudinală și transversală. Controlul operațiunilor tehnologice de răcire a metalelor.

rezumat, adăugat la 02.04.2009


Esența procesului de laminare a metalelor. Centrul de deformare și unghiul de captare în timpul rulării. Dispozitivul și clasificarea laminoarelor. Rola și elementele sale. Fundamentele tehnologiei de producție prin rulare. Tehnologia de producție anumite tipuri inchiriere.

rezumat, adăugat 18.09.2010


Schema tehnologică pentru prelucrarea materialelor prin presiune, rațiunea alegerii tipului de cuptor, proiectarea componentelor acestuia, calculul arderii combustibilului și încălzirea țaglelor. Cantitatea de căldură cheltuită pentru încălzirea metalului, pierderi ca urmare a conducerii căldurii prin zidărie.

lucrare de termen, adăugată 19.01.2016


Caracteristicile structurale și tehnologice ale produsului. Descrierea aliajului AMg6. Curgerea metalului în timpul laminarii la cald. Alegerea laminorului, dimensiunilor lingoului și modurilor de reducere. Tehnologia producției foilor. Moduri de tratament termic final.

lucrare de termen, adăugată 10.07.2013


Încălzirea metalului înainte de rulare. Automatizarea procesului de încălzire a metalelor. Alegerea sistemului de control al presiunii. Traductor de presiune diferenţială primară. Metoda celor mai mici pătrate. Măsurarea și înregistrarea rezistenței active.

lucrare de termen, adăugată 25.06.2013


Rolul și sarcinile laminarii la rece a metalului. Analiza detaliată a procesului tehnic de producere a tablei laminate la rece. Caracteristicile cuptoarelor tip clopot. Principiile de lucru ale morilor de trecere a pielii. Dispozitive de control utilizate la producerea produselor laminate.

raport de practică, adăugat la 25.06.2014


Construcție de oale de oțel. Caracteristicile unui dispozitiv pentru controlul fluxului de metal și instalații pentru purjarea oțelului cu un gaz inert. Aspirarea metalului în camerele de vid la distanță. Purificarea metalului lichid cu materiale pulverulente.

rezumat, adăugat 02.05.2016


Caracteristici ale producției de table laminate la rece. Tagle inițiale și pregătirea acesteia pentru laminare, tipuri de laminoare la rece. Tehnologie de producere a tablelor din oțel carbon, tipuri de defecte și prevenirea acestora, indicatori tehnici și economici.

lucrare de termen, adăugată 17.12.2009


Schema tehnologică de producție. Taglele inițiale ale unei morii de secțiuni. Încălzirea piesei de prelucrat și alegerea unei mașini. Unitățile și mecanismele morii. Unități și mecanisme ale liniei morii. Unitățile și mecanismele fluxului liniilor tehnologice ale magazinului. Răcire și finisare laminate.

lucrare de termen, adăugată 01/10/2009


Alegerea oțelului pentru piesa de prelucrat, metoda de laminare, echipamentul principal și auxiliar, vehiculele de ridicare și transport. Tehnologia de rulare și încălzire a taglelor în fața acesteia. Calculul etalonării rolelor pentru laminarea oțelului rotund pentru pile și râpă.

Există o tranziție către o nouă etapă calitativă de dezvoltare. Acest lucru se datorează multor factori: de la crearea, implementarea și dezvoltarea tehnologiilor avansate, inclusiv în fabricarea oțelului, până la schimbarea însuși conceptului în ceea ce privește producția de laminare. Unul dintre cei mai importanți factori ai acestei dezvoltări în industria de laminare este capacitatea de a exercita un control absolut asupra procesului de deformare a temperaturii în timpul laminarii pe ultima generație de mori. Această tendință este cel mai pronunțată la laminoarele concepute pentru producția de sârmă și calități mici. Să încercăm să evaluăm motivele pentru aceasta, ținând cont de oportunitățile oferite de utilizarea noilor abordări în tehnologia laminarii sârmei. În procesul de laminare la cald are loc tratarea metalelor termomecanice la temperatură înaltă (TMT). Cu toate acestea, TMT, de regulă, este înțeles nu numai ca esența fizică a procesului, ci și ca un efect complex intenționat asupra structurii unui aliaj metalic printr-un set de operațiuni de deformare, încălzire și răcire, ca urmare a din care se formează structura finală a aliajului metalic și, în consecință, proprietățile acestuia. Există un număr mare de varietăți de prelucrare termomecanică a oțelului. Ele pot fi împărțite în următoarele grupe:

• Moduri de prelucrare termomecanica, in care deformarea se realizeaza in stare austenitica. În această grupă sunt incluse cele mai cunoscute și studiate metode de călire: tratamentul termomecanic la temperatură înaltă (HTMT) și tratamentul termomecanic la temperatură joasă (LTMT).
• Prelucrare termomecanică cu deformare în timpul transformării austenitei suprarăcite.

Moduri de prelucrare termomecanica asociate deformarii efectuate dupa transformarea austenitei in martensite sau bainita. Un exemplu de astfel de tratament este metoda de întărire asociată cu îmbătrânirea la tulpină a martensitei. Pentru întărirea oțelului, pot fi utilizate diverse combinații de moduri de tratare termomecanică, de exemplu, HTMT cu LTMT, HTMT cu îmbătrânirea la deformare a martensitei etc. Tratamentul termomecanic este cel mai adesea operația finală în fabricarea pieselor. Dar poate fi folosit și ca operație preliminară, care asigură formarea unei structuri favorabile în timpul tratamentului termic final, inclusiv călirea și revenirea martensitei. În mod tradițional, atunci când se ia în considerare problema realizării proprietăților necesare în produsul finit dintr-un aliaj metalic, se utilizează influența elementelor chimice asupra proprietăților metalului și tratamentul termic. În același timp, formarea unei structuri în timpul încălzirii, și mai ales în timpul rulării, a rămas o „cutie neagră” pentru o lungă perioadă de timp. Dar aceste procese sunt cele care influențează formarea structurii în produsul finit. În practică, tehnologii obțineau proprietățile mecanice necesare; în produsele laminate finite, numai astfel de mecanisme erau utilizate la fabricarea oțelurilor ca aliaje și tratament termic. Ca exemplu, să menționăm dezavantajele utilizării metodelor tradiționale de fabricare a produselor laminate finite din clase de oțel obișnuite. În această clasă de oțeluri, structura constă din ferită cu o mică fracțiune cunoscută de perlită. Dacă doriți să obțineți structuri mai puțin intensive în metal și produse din oțel cu fiabilitate sporită la costuri reduse de fabricație, se pune problema creșterii rezistenței produselor laminate obținute în stare laminată la cald. Dacă pentru a crește rezistența este utilizată doar o creștere a proporției de perlit prin creșterea conținutului de carbon, atunci această posibilitate este limitată, deoarece cu o creștere a rezistenței datorită creșterii conținutului de carbon, ductilitatea, tenacitatea și sudarea oțelului scădere bruscă, ceea ce duce la respingerea acestui produs laminat, deoarece, împreună cu rezistența la rulare, este, de asemenea, necesar să se asigure proprietățile de mai sus ale metalului. Producția de produse laminate din oțeluri înalt aliate duce la o creștere bruscă a costului produselor finite datorită preț mare elemente de aliere și deteriorarea procesabilității prelucrării (curățare suplimentară etc.). Tratamentul termic suplimentar după laminare, cum ar fi călirea + revenirea, vă permite să obțineți o creștere a rezistenței și a proprietăților plastice ale oțelului, dar acest efect poate fi obținut numai pentru oțelurile slab aliate. În același timp, există și o creștere a costului produselor finite din oțel. Primul pas în exploatarea stării speciale a oțelului laminat la cald obținut în timpul procesului de deformare a fost utilizarea instalațiilor de răcire accelerată după laminare, în special utilizarea răcirii cu apă. Utilizarea acestei tehnologii direct în liniile de laminare a făcut posibilă reducerea efectului fluxului complet al proceselor de recristalizare care formau anterior structura și proprietățile mecanice în produsul laminat finit.

Următorul pas în îmbunătățirea proprietăților mecanice a fost utilizarea așa-numitului proces de laminare controlată folosind principiile prelucrării termomecanice. Să luăm în considerare mai detaliat utilizarea acestor principii în procesul TMT. În funcție de modul în care se efectuează laminarea și încălzirea, în primul rând, depinde eficacitatea influenței compoziției chimice și a tratamentului termic asupra proprietăților finale ale metalului laminat. Compoziția chimică are o mare influență asupra modificărilor structurii și în procesul TMT, iar efectul său asupra proprietăților mecanice trebuie luat în considerare din punctul de vedere al tuturor etapelor de prelucrare a metalelor: de la încălzire la răcire. Tratamentul termic cu încălzire prin laminare fixează doar starea structurii obținute în laminor și, deși există multe opțiuni pentru implementarea acestuia cu obținerea diverse complexe proprietăților, creșterea valorilor lor este limitată de această structură în procesul de laminare. Tratamentul termic în afara laminoarei cu creșterea costului energiei devine din ce în ce mai nepractic. Un număr de moduri de prelucrare termomecanică pot oferi, împreună cu proprietăți de rezistență ridicată, plasticitate și duritate crescute. Adesea, utilizarea TMT face posibilă obținerea unui set de proprietăți mecanice care nu pot fi atinse prin tratament termic convențional și aliaje convenționale. Prin modificarea condițiilor de deformare în timpul TMT, se poate controla densitatea și natura distribuției defectelor în structura cristalină, ceea ce face posibilă controlul structurii și proprietăților oțelului pe o gamă largă. Aceste motive au stat la baza unei dezvoltări atât de rapide și a interesului producătorilor de produse metalice în procesul TMT. Trebuie remarcat faptul că dezvoltarea procesului TMT în producția de sârmă este promițătoare. Acest lucru se datorează particularităților producției și dimensiunilor geometrice (rate mari de deformare și o secțiune transversală deosebit de mică, spre deosebire de alte tipuri de produse metalice obținute prin laminare la cald). Faptul este că numai la rularea sârmei de sârmă pentru o gamă largă de calități este posibilă implementarea și controlul proceselor de întărire și recristalizare prin lucru la cald, care, din cauza lipsei ratelor mari de deformare în producția de alte tipuri de produse laminate, nu este fezabilă într-o linie de laminare sau este posibilă atunci când sunt impuse anumite restricții (grad limitat, de obicei oțel de calitate austenitică sau temperaturi scăzute de laminare). Acest lucru vă permite să controlați proprietățile de rezistență ale produselor laminate la cald, iar un grad ridicat de deformare în combinație cu compoziția chimică și tratamentul termic este plastic. Un alt factor foarte important din punct de vedere al prelucrarii termomecanice poate fi pus pe seama caracteristicilor laminarii sârmei - timpul dintre deformari poate atinge valori foarte mici, mai ales in ultimele standuri, pana la 0,0005 s. Pentru păstrarea structurii obţinute în procesul TMT, este de mare importanţă metoda de efectuare a răcirii după laminare. În acest caz, apar două probleme: transportul produsului laminat la dispozitivul de răcire și răcirea metalului pe întreaga secțiune transversală pentru a asigura uniformitatea structurii și, în consecință, proprietățile peste secțiunea transversală a produsului laminat finit. O secțiune transversală mică a tijei (diametrul de până la 8 mm) ne va permite să o considerăm ca un corp subțire termic.

Astfel, obținând structura necesară pe laminor, o putem fixa pe toată secțiunea transversală și pe toată lungimea, ceea ce îmbunătățește uniformitatea proprietăților și calitatea produselor laminate la cald. Dacă este necesar, prin modificarea intensității răcirii după rulare, este posibilă și realizarea unei structuri diferite în straturile în secțiune transversală și obținerea anumitor proprietăți. Deoarece rata de îndepărtare a căldurii într-o secțiune mai mare din straturile interioare este limitată, este problematic, și uneori chiar imposibil, să se mențină avantajele structurii induse în timpul rulării. Când se efectuează un experiment pe o laminor, cel mai mult punct important este de a lua în considerare factorii care influenţează cel mai mult structura. Pentru a face acest lucru, este necesar să se efectueze modelarea matematică a procesului de laminare, ceea ce face posibilă determinarea valorilor parametrilor care afectează structura. Pentru evaluarea ulterioară a influenței lor asupra structurii, date deja cunoscute precum:
- efectul temperaturii și expunerii în cuptor asupra creșterii granulelor în piesa de prelucrat;
- influenţa mărimii granulelor şi a temperaturii metalului asupra transformărilor din austenită;
- modificarea structurii austenitei prelucrate la cald în timpul expunerii post-deformare;
- formarea structurii la cald
rulare.

Pentru a determina efectul parametrilor de laminare asupra structurii metalului prelucrat la cald, este necesar să se creeze un model termocinetic al morii de sârmă pe care se efectuează experimentul. Pe baza cărora, pe baza vitezei de sfârșit de laminare și a temperaturilor intermediare din linia morii, se determină următoarele valori: viteza de deformare; temperatura de deformare; timpul dintre deformari. Într-un proces de laminare controlat, temperatura este unul dintre cei mai importanți factori în vizarea structurii și proprietăților finale în producția de sârmă. Există mai multe modalități de a controla direct temperatura produsului laminat în timpul procesului de laminare: modificarea temperaturii de încălzire, reglarea vitezei de rulare, răcirea între standuri și încălzirea materialului laminat. Cel mai adesea, primele două pârghii de influență sunt folosite pentru a influența temperatura rolului în timpul rulării. Pentru a aplica răcirea și încălzirea între standuri, este necesară o instalație
echipament adițional. În plus, este necesară o evaluare preliminară a posibilităților de răcire (la viteze de rulare peste 30 m/s și la o distanță între standuri de cel mult 1 m, timpul de asigurare a eliminării căldurii necesare este limitat). Este, de asemenea, o sarcină importantă să cunoaștem influența câmpurilor de temperatură ale produselor laminate în timpul rulării pentru un anumit sortiment de calitate asupra structurii metalului, în special
pentru dimensiunea boabelor. Când se utilizează controlul asupra temperaturii de laminare, trebuie să se țină seama de faptul că domeniul de control posibil are anumite limitări. Parametrii de energie și putere ai laminoarei, forțele care acționează asupra rolelor (șaibelor) și alte detalii ale standurilor de lucru, precizia dimensiunilor profilului, forma și calitatea suprafeței produsului finit laminat, durabilitatea rulourile, iar stabilitatea întregului proces tehnologic depind de regimul termic. În același timp, este direct legată de modurile de compresie, viteze și tensiuni. Majoritatea laminoarelor nu măsoară direct temperatura rolului intermediar pe toată lungimea morii. Acest lucru se datorează atât costului ridicat al instalării, cât și condițiilor de funcționare ale instrumentelor, care adesea nu permit determinarea precisă a temperaturii metalului și poate duce la ruperea echipamentului de măsurare în cazul unei abateri de urgență a metal din linia de laminare. De asemenea, atunci când se utilizează răcirea prin interdeformare, chiar și determinarea temperaturii suprafeței rolei nu oferă o imagine exactă a temperaturii medii în masă a metalului, care, la rândul său, este cea mai semnificativă pentru evaluarea parametrilor de mai sus. Temperatura în timpul laminarii metalului nu este distribuită uniform pe secțiune transversală și, deoarece nu este posibilă determinarea acestei distribuții prin măsurare directă, este recomandabil să se recurgă la calculul caracteristicilor termice. Regimul termic se calculeaza tinand cont de bilantul termic, care depinde de toate tipurile de schimb de caldura care au loc in timpul laminarii la cald: pierderi de caldura prin conductie termica in contact cu spalatorii si racirea cu apa, convectie si radiatie. Cea mai mare problemă în determinarea transferului de căldură în timpul rulării este stabilirea tiparelor de schimbări de temperatură în orice punct al rolei în timpul de la încălzire până la obținerea tijei finite. Modificarea temperaturii produsului laminat în timpul rulării este asociată cu apariția tuturor tipurilor de procese termice: conductivitate termică, convecție și radiație. În plus, fiecare dintre tipurile de transfer de căldură își aduce propria contribuție, ceea ce nu este întotdeauna posibil de determinat cu precizie. Deformarea metalului prin rulare din poziția de transfer termic constă într-un număr mare de etape (cicluri) diferite. În fiecare astfel de etapă, anumite procese funcționează cu condiții specifice numai acestui site. Efectul rezultat al transferului de căldură complex depinde nu numai de intensitatea unor tipuri specifice de transfer, ci și de caracteristicile interacțiunii lor (seriale sau paralelă, staționară sau nestaționară). Spre deosebire de regimul staționar, în care câmpul de temperatură nu se modifică în timp, procesul de laminare termică este caracterizat ca nestaționar. În acest caz, câmpul de temperatură al rolei este o funcție de timp. Un proces non-staționar este asociat cu o modificare a entalpiei în timp. În acest caz, intensitatea eliminării căldurii nu este constantă în timp. Rezolvarea problemei conducerii nestaționare a căldurii înseamnă găsirea dependențelor schimbărilor de temperatură și a cantității de căldură transferată în timp pentru
orice punct al corpului. Fiecare dintre procesele de transfer instabil de căldură este descris de un sistem de ecuații diferențiale. Cu toate acestea, aceste ecuații descriu un set nenumărat de procese de transfer de căldură derivate din luarea în considerare a unei secțiuni elementare într-un corp fizic. Pentru a rezolva o problemă specifică asociată cu o schimbare a temperaturii unui metal în timpul rulării, este necesar să se ia în considerare căldura care curge în fiecare etapă și să se ofere o descriere matematică completă a tuturor caracteristicilor particulare inerente în acest caz. Pentru a face acest lucru, este necesar să se rezolve un sistem de ecuații diferențiale atunci când se determină următoarele condiții la limită:
- Conditii geometrice care caracterizeaza forma si dimensiunile rolei.
- Condiții fizice care caracterizează proprietățile fizice ale suportului și rulou.
- Condiții la limită care caracterizează trăsăturile procesului
la marginile corpului.
- Condiții temporale care caracterizează trăsăturile procesului
la timp.

Rezolvarea acestui sistem de ecuații va face posibilă obținerea în orice moment a unei descrieri a câmpului de temperatură al produsului laminat în orice secțiune a laminorului. Această problemă de determinare a câmpurilor de temperatură de-a lungul secțiunii transversale a rolei în orice moment al laminarii a fost rezolvată pentru moara de sârmă cu secțiune fină 300 No3 a OJSC MMK. Ca exemplu
prezintă o diagramă în figura 1 a distribuției temperaturii pe secțiune transversală
rola intermediară. Utilizarea rezultatelor acestui model a făcut posibilă evaluarea regimului de temperatură-deformare existent
laminare și prin modificarea factorilor principali de laminare - să prezică și să obțină modul necesar din punctul de vedere al formării structurii necesare. Pentru a obține un nou nivel de proprietăți asupra sârmei destinate armăturii, au fost efectuate studii la OJSC MMK la moara 250#2 folosind un model de deformare a temperaturii și o unitate de răcire cu apă nou instalată. Instalarea în 2004 a unei noi linii de răcire cu apă la moara 250#2 (fabricată de NPP Inzhmet) a făcut posibilă realizarea unor studii experimentale în vederea obținerii armăturii întărite termomecanic de diametre mici. Obtinerea armaturii calite termomecanic la moara 250No2 a constat in efectuarea procesului de intarire a stratului superficial al tijei in linia de racire cu apa situata dupa standul de finisare No16 in curgerea laminoarei. În plus, materialul rulat este plasat de un bobinator sub formă de bobine pe un transportor cu plasă, după care este colectat pe un colector de bobine în revolte cu o greutate de până la 300 kg. Răcirea se realizează cu ajutorul unei duze de înaltă presiune și în tuburi succesive, la intrarea și ieșirea cărora răcirea tijei este întreruptă de dispozitive de tăiere. Lungimea zonei active de răcire depinde de diametrul tijei laminate și poate fi ≈ 7,2 m și ≈ 9,7 m.
Călirea termomecanică a tijei poate fi împărțită în trei etape. În prima etapă, sarma de sârmă care părăsește standul de finisare nr. 16 intră pe linia de întărire termică, unde este supusă unei răciri intensive cu apă. Acest proces ar trebui să asigure răcirea suprafeței tijei cu o viteză care depășește viteza critică de răcire necesară pentru a obține o structură de martensită în stratul de suprafață al tijei. Totuși, în același timp, tehnologia procesului de călire termică trebuie să asigure o astfel de temperatură în straturile centrale ale sârmei, la care structura austenitică se păstrează în timpul răcirii. Acest proces poate fi împărțit în a doua etapă, care va permite, la răcirea sa ulterioară cu o viteză critică mai mică, să se obțină o structură ferită-perlită în miezul sârmei, care va asigura plasticitate ridicată a rezultatului. armare (fig. 2). La a treia etapă, temperatura ridicată a straturilor centrale ale tijei de sârmă după terminarea operațiunii de răcire intensivă va contribui la autocalarea stratului de suprafață întărit. Acest proces, la rândul său, face posibilă și creșterea plasticității stratului de suprafață, menținând în același timp rezistența ridicată a acestuia.
Metalul situat între suprafață și stratul central are o viteză intermediară de răcire, ceea ce duce la un strat cu structură bainitică. Ca urmare a unei astfel de răciri, rezultă că tija în secțiune transversală reprezintă două zone sub formă de inel: cu o structură martensitică și bainitică și o ferită-perlită în partea centrală.
părți. Ca rezultat al laminarii experimentale pe moara 250#2 s-a obtinut sarma cu structura indicata (Fig. 3).
Investigarea structurii secțiunilor subțiri de sârmă tijă întărită termomecanic
a arătat în produsele laminate rezultate, de regulă, prezența unuia sau mai multor straturi întărite în formă de semilună. Acest lucru, aparent, se datorează faptului că răcirea este efectuată de o singură duză într-un ciclu de răcire. În astfel de condiții, dacă apare o situație de spălare „accidentală” a oricărei zone de metal laminat într-o singură cameră de răcire, nu există posibilitatea unor cicluri de răcire suplimentare care să permită o răcire mai uniformă a tijei peste secțiune. Răcirea suplimentară a tijei pe un transportor cu plasă fără suflare direcțională a aerului conduce, de asemenea, la un câmp de temperatură neuniform atât pe secțiunea transversală, cât și pe lungimea bobinei tijei. Tot din experiența lui
laminarea a evidențiat o schimbare a temperaturii tijei după răcirea cu apă de-a lungul lungimii bobinei (schimbarea temperaturii pentru o bobină
∆Т=30—50 °С). Deoarece timpul și condițiile de răcire sunt aceleași pe toată lungimea bobinei, s-a ajuns la concluzia că motivul acestei diferențe de temperatură este încălzirea neuniformă de-a lungul lungimii țaglelor în cuptorul de încălzire al laminoarei.

Măsurarea temperaturii țaglelor la ieșirea din cuptor și după grupul de degroșare (schimbarea temperaturii a fost ∆T=50–80 °C) a confirmat ulterior această ipoteză. Factorii enumerați mai sus conduc în cele din urmă la o mare neuniformitate a componentelor structurale de-a lungul lungimii produsului laminat, ceea ce determină direct o răspândire semnificativă (până la 50–80 N/mm2) a proprietăților mecanice în cadrul lotului. O astfel de structură în sârmă din grade obișnuite de oțel cu conținut scăzut de carbon face posibilă obținerea unui set unic de proprietăți mecanice: limită de curgere ridicată cu o ductilitate bună, ceea ce nu este întotdeauna posibil chiar și pe sârmă din grade de oțel slab aliat cu standard. rulare și răcire în aer (Fig. 4). Obținerea tijei de sârmă de mai sus necesită aderarea precisă la tehnologia de întărire termică. Setarea liniei de răcire cu apă depinde de mulți factori: calitatea oțelului, proprietățile mecanice necesare, diametrul tijei, compoziția echipamentului liniei de răcire, setarea duzei de înaltă presiune, viteza de rulare, debitul și presiunea apei (Fig. 5).
Pentru determinarea parametrilor tehnologici, in functie de factorii enumerati, s-au efectuat studii experimentale cu masurarea temperaturii de autocalare. S-au prelevat probe din bobine de sârmă obținute în timpul laminarii experimentale pentru încercări mecanice și analiza metalografică a microstructurii rezultate. Rezultatele obținute arată că există o gamă destul de mare de modificări ale proprietăților mecanice. În același timp, se observă aceeași tendință ca și în cazul creșterii conținutului de carbon în clasele de oțel carbon: cu o creștere a proprietăților de rezistență, proprietățile plastice scad (Fig. 5).
Pe baza sortimentului de marci, a nivelului proprietatilor mecanice si a diametrului nominal, se poate obtine regimul tehnologic optim care sa satisfaca nevoile consumatorilor. Una dintre cele mai promițătoare aplicații pentru termomecanic
armare călită de diametre mici este de a o folosi pentru
ligamentele cuștii de armare din plăci de beton armat de înaltă rezistență. Domeniul de aplicare al acestei armături poate fi în viitor alte diferite structuri din beton armat, fundații etc. Astazi, aceasta poate asigura imbunatatirea documentatiei de reglementare si tehnica (GOST, TU etc.) si studiul posibilitatilor de utilizare a acestui nou tip de produs. Cercetările efectuate au permis determinarea parametrilor principali ai procesului de călire termomecanică a tijei de sârmă de diametre mici. Ulterior, in cadrul lansarii morii 170 la OJSC MMK, dupa adaptarea rezultatelor obtinute la conditiile de laminare la noua moara, va permite insusirea acestui sortiment cu productie in masa.
CONCLUZII
- S-au luat în considerare procesele care au loc în timpul deformării metalului în stare fierbinte. Se determină factorii care influențează cel mai mult formarea structurii metalice după deformare.
- Sunt prezentate perspectivele de dezvoltare a procesului TMT în producția de sârmă de sârmă, ținând cont de dimensiunile geometrice și de caracteristicile de producție ale acestuia: o secțiune transversală deosebit de mică și viteze mari de deformare, spre deosebire de alte tipuri de produse metalice obținute prin laminare la cald.
- Sunt prezentate rezultatele utilizării unui astfel de instrument precum modelarea temperaturii pentru a obține proprietățile mecanice necesare ale tijei în timpul laminarii la cald, ținând cont de capacitățile tehnologice existente ale morii, precum și din punct de vedere al efectului de deformare plastică la cald și compoziție chimică pe structură.
- Sunt prezentate rezultatele aplicării utilizării tratamentului termomecanic în timpul rulării pe structura sârmei finite.

Piesa de prelucrat inițială în timpul laminarii este lingourile: oțel cu o greutate de până la 60 de tone, din metale neferoase și aliajele acestora, de obicei cu o greutate de până la 10 tone. ) secțiuni (de la 140X140 la 450x450 mm), numite blooms. Apoi, florile merg la morile de țagle pentru laminarea semifabricatelor de dimensiunile necesare sau imediat la morile de secțiuni mari pentru laminarea secțiunilor mari de oțel de secțiune. La morile de țagle și secțiuni, țaglele trece secvențial printr-o serie de calibre.

Dezvoltarea unui sistem de calibre succesive necesare obținerii unui anumit profil se numește calibrare. Calibrarea este un proces complex și responsabil. Calibrarea incorectă poate duce nu numai la o scădere a productivității, ci și la respingerea produselor. Cu cât diferența dintre dimensiunile secțiunilor transversale ale piesei inițiale și ale produsului final este mai mare și cu cât profilul acestuia din urmă este mai complex, cu atât este mai mare numărul de calibre necesare pentru obținerea acestuia. Numărul de calibre poate varia; de exemplu, la rularea unui fir cu diametrul de 6,5 mm, numărul acestora ajunge la 21. După rulare, banda este tăiată la lungime, răcită, îndreptată la rece, tratată termic, iar defectele de suprafață sunt îndepărtate.

În producția de produse plate, un lingou de oțel cu o greutate de până la 50 de tone în stare fierbinte este rulat pe o placă sau înflorit, obținându-se o țagle de secțiune dreptunghiulară (grosime maximă - 350 și lățime - 2300 mm), numită placă.

În prezent, în locul țaglelor laminate, sunt utilizate pe scară largă țaglele sub formă de plăci obținute prin turnare continuă. Placile sunt rulate în majoritatea cazurilor pe laminoare continue la cald, formate din doua grupe de standuri de lucru - degrosare si finisare, amplasate una dupa alta. Înainte de fiecare grup de standuri, cântarul este doborât în ​​ruptoare de cântare. După rulare, banda de 1,2-16 mm grosime este înfășurată într-o rolă. Operațiunile de finisare pentru producția de tablă laminată la cald includ tăierea, decaparea, tratamentul termic etc.

Materialul de pornire pentru laminarea la rece a tablei cu o grosime mai mică de 1,5 mm sunt, de obicei, bobinele laminate la cald. Laminoarele moderne la rece produc tablă de oțel cu o grosime minimă de 0,15 mm și benzi cu o grosime minimă de 0,0015 mm. Metoda modernă de laminare la rece este laminată. Foaia pre-laminata la cald se curata prin decapare in acizi urmata de spalare. Este laminată pe morile continue cu patru cilindri, cu un singur suport și cu mai multe standuri, precum și pe morile cu mai multe role. După laminare la rece, materialul suferă operații de finisare: recoacere în gaze protectoare, acoperire, dacă este cazul, tăiere în foi măsurate etc.

La rularea țevilor fără sudură, prima operație este perforarea - formarea unei găuri într-un lingot sau o țagla rotundă. Această operație se efectuează în stare fierbinte pe mori de perforare. Morile de perforare cu două role în formă de butoi, ale căror axe sunt situate la un unghi mic (5-15°) una față de cealaltă, au primit cea mai mare aplicație. Ambele role se rotesc în aceeași direcție, adică în acest caz se utilizează principiul de rulare elicoidal. Datorită acestui aranjament al rolelor, piesa de prelucrat primește atât mișcare de rotație, cât și de translație. În acest caz, în metal apar tensiuni de tracțiune radiale, care fac ca metalul să curgă din centru în direcția radială, formând o cavitate internă și facilitează străpungerea găurii cu un dorn instalat pe calea piesei de prelucrat.

Laminarea ulterioară a semifabricatului cusut într-o țeavă cu diametrul și grosimea peretelui necesare se efectuează pe laminoare. De exemplu, în cea mai comună metodă, țeava este laminată pe un dorn scurt într-o așa-numită moară automată cu două role. Rolele formează calibre rotunde dispuse secvenţial, golul dintre dornul fixat pe o tijă lungă şi fluxurile de role determină grosimea peretelui conductei. Pentru a elimina grosimea neuniformă a peretelui de-a lungul secțiunii și zgârieturile după laminare, țevile sunt rulate în laminoare, al căror suport de lucru este similar ca suport cu standul morii de perforare. Apoi, pentru a obține un diametru dat, țevile sunt laminate într-un laminor longitudinal cu mai multe standuri de dimensionare fără dorn; iar dacă este necesar să se obțină țevi cu un diametru mai mic de 80 mm - și în mori de reducere continuă cu standuri de lucru de un design similar.

Țevile sudate sunt realizate dintr-o țagle plată - o bandă (numită bandă) sau din foi, a căror lățime corespunde lungimii (sau jumătate din lungime) circumferinței țevii. Procesul de fabricare a unei țevi sudate include următoarele operații principale: formarea unei țagle plate într-o țeavă, sudarea marginilor, reducerea (reducerea) diametrului țevii rezultate. Pentru sudare, se folosesc cel mai des următoarele metode: sudarea în cuptor, sudarea prin rezistență și sudarea cu arc scufundat. În producția de țevi prin sudarea cuptorului, banda desfășurată din rolă este îndreptată, încălzită într-un cuptor cu gaz lung îngust (până la 40 m) la o temperatură de 1300-1350 ° C și formată într-o țeavă într-o laminor continuă. (Fig. 3.12). Moara este formată din 6-12 standuri de lucru, în care rolele formează calibre rotunde. La rularea în calibre, marginile presate una pe cealaltă, încălzite suplimentar la o temperatură ridicată prin suflarea de oxigen, sunt sudate. Conducta care iese din moară este tăiată cu un ferăstrău special în bucăți de lungimea necesară și apoi calibrată pe o moară de dimensionare. Această metodă produce țevi cu cel mai mic cost din oțel cu conținut scăzut de carbon (St2kp) cu un diametru de 10-114 mm.

Sudarea electrică poate produce țevi de diametru mare (până la 2500 mm) cu un perete subțire (până la 0,5 mm) din oțeluri aliate.

În producția de țevi prin sudare prin rezistență, benzile sau benzile sunt laminate la rece în țevi în mașini de formare continuă. La ieșirea din moara de formare, țagla de țeavă intră în sudarea țevilor electrice, unde marginile țevii sunt presate una pe cealaltă cu două perechi de role verticale și sudate simultan cu electrozi cu role. După sudare, țeava este calibrată, tăiată în bucăți.

Sudarea cu arc scufundat produce țevi cu cusături drepte și spiralate. În primul caz, foaia pregătită se formează pe laminoare de îndoit table sau pe prese, apoi se sudează, iar cusăturile sunt aplicate în exterior și în interiorul țevii. Când se produc țevi cu o cusătură în spirală, banda desfășurată din rolă este pliată în spirală într-o țeavă și apoi sudată de-a lungul marginilor.

Țevi cu perete mai subțire, calitate superioară a suprafeței și precizie dimensională se obțin pe laminoare la rece pentru țevi de diferite tipuri, precum și prin tragere. În acest caz, țevile laminate la cald sunt folosite ca piesă de prelucrat.

Procesele de obținere a unor tipuri speciale de închiriere sunt foarte diverse. Mai mult, unele dintre ele sunt realizate la întreprinderi metalurgice, în timp ce altele sunt realizate la întreprinderi de construcții de mașini. Deosebit de importantă este rularea profilelor periodice, care sunt folosite ca semifabricat modelat pentru ștanțarea ulterioară și ca semifabricat pentru prelucrarea finală. Profilele periodice sunt produse în principal prin laminare elicoidală transversală și transversală. La mașinile de rulare elicoidale se obțin nu numai profile periodice, ci și țagle de bile și role sferice ale rulmenților (Fig. 3). Rolele 2 și 4 se rotesc în aceeași direcție. Fluxurile rolelor din forma corespunzătoare sunt realizate de-a lungul unei spirale. Billeta 1 în timpul rulării primește mișcare de rotație și de translație; este protejat de ieșirea din role prin opriri de centrare 3. Producerea altor tipuri speciale de produse laminate, realizată mai des la întreprinderile de construcție de mașini.

Orez. 3. Schema de laminare cu bile într-un laminor elicoidal

5.2 Atelier de mașini

Una dintre sarcinile principale ale ingineriei mecanice este dezvoltarea în continuare, îmbunătățirea și dezvoltarea de noi metode tehnologice pentru prelucrarea semifabricatelor pieselor de mașini, utilizarea de noi materiale structurale și îmbunătățirea calității pieselor de prelucrare. O atenție deosebită se acordă finisării și finisării metodelor tehnologice de prelucrare, al căror volum este aportul total de muncă piese de prelucrare este în continuă creștere. Împreună cu prelucrare se folosesc metode de tăiere, prelucrare prin deformare plastică, folosind energie chimică, electrică, luminoasă, fascicul și alte tipuri de energie. Metodele de prelucrare combinate sunt foarte progresive.

Tăierea metalelor este procesul de tăiere a unui strat de metal sub formă de așchii de pe suprafața unei piese de prelucrat cu un instrument de tăiere pentru a obține forma geometrică necesară, precizia dimensională, poziția relativă și rugozitatea suprafețelor piesei de prelucrat. Pentru a tăia un strat de metal dintr-o piesă de prelucrat, este necesar ca unealta de tăiere și piesa de prelucrat să comunice mișcări relative. Scula și piesa de prelucrat sunt instalate și fixate în corpurile de lucru ale mașinilor care asigură aceste mișcări relative: în ax, pe masă, în turelă. Mișcările corpurilor de lucru ale morilor sunt împărțite în mișcări de tăiere, reglare și auxiliare. Mișcările care asigură tăierea unui strat de metal din piesa de prelucrat sau provoacă o schimbare a stării suprafeței prelucrate a piesei de prelucrat se numesc mișcări de tăiere. Acestea includ mișcarea principală și mișcarea de alimentare.

Principalul lucru este mișcarea care determină viteza de deformare și separarea așchiilor, mișcarea alimentării este mișcarea care asigură tăierea marginii sculei în materialul piesei de prelucrat. Aceste mișcări pot fi continue sau intermitente, iar în natura lor, de rotație, translație, alternativă. Viteza mișcării principale se notează cu v, cantitatea de avans -s.

Mișcările care asigură poziția relativă a sculei și a piesei de prelucrat pentru tăierea unui anumit strat de material din aceasta se numesc instalare. Mișcările auxiliare includ transportul piesei de prelucrat, fixarea pieselor și sculelor, mișcările rapide ale corpurilor de lucru ale mașinii etc.

Uneltele de tăiere din această producție funcționează în condiții de sarcini de putere mare, temperaturi ridicate și frecare. Prin urmare, materialele pentru scule trebuie să îndeplinească o serie de cerințe speciale de performanță. Materialul piesei de lucru a sculei trebuie să aibă o duritate ridicată și tensiuni de îndoire, tensiune, compresie și torsiune permise ridicate. Duritatea materialului piesei de lucru a sculei trebuie să depășească semnificativ duritatea materialului piesei de prelucrat.

Proprietățile de rezistență ridicată sunt necesare pentru ca unealta să fie rezistentă la deformațiile corespunzătoare în timpul procesului de tăiere, iar vâscozitatea suficientă a materialului sculei face posibilă perceperea sarcinii dinamice de impact care apare la prelucrarea pieselor din materiale fragile și a pieselor de prelucrat cu o discontinuitate. suprafaţă. Materialele pentru scule trebuie să aibă o rezistență ridicată la roșu, adică să păstreze duritatea ridicată la temperaturi ridicate de încălzire. Cea mai importantă caracteristică a materialului părții de lucru a sculei este rezistența la uzură. Cu cât rezistența la uzură este mai mare, cu atât instrumentul se uzează mai lent. Aceasta înseamnă că împrăștierea în dimensiunile pieselor procesate secvenţial de către aceeași unealtă va fi minimă.

Baza clasificării mașinilor de tăiat metal, adoptată în țara noastră, este metoda tehnologică de prelucrare a pieselor de prelucrat. Clasificarea în funcție de metoda tehnologică de prelucrare se realizează în conformitate cu caracteristici precum tipul de sculă de tăiere, natura suprafețelor care sunt prelucrate și schema de prelucrare. Mașinile sunt împărțite în strunjire, găurire, șlefuire, lustruire și finisare, tăiere dintate, frezare, rindeluire, tăiere, broșare, filetare etc.

Clasificarea în funcție de un set de caracteristici se reflectă cel mai pe deplin în Sistemul Unificat național simboluri masini-unelte. Este construit pe sistemul zecimal; Toate mașinile de tăiat metale sunt împărțite în zece grupuri, grupul în zece tipuri și tipul în zece dimensiuni. Grupul combină mașini conform metodei tehnologice comune de prelucrare sau scop similar (de exemplu, găurire și alezat). Tipurile de mașini-unelte se caracterizează prin caracteristici precum scopul, gradul de versatilitate, numărul de corpuri principale de lucru, caracteristicile de proiectare. În cadrul tipului, mașinile se disting prin caracteristici tehnice.

În conformitate cu această clasificare, fiecărei mașini i se atribuie un cod specific. Prima cifră a cifrului determină grupul de mașini, al doilea tip, a treia (uneori a treia și a patra) arată dimensiunea condiționată a mașinii. Litera de pe locul doi sau al treilea vă permite să distingeți între mașini de aceeași dimensiune, dar cu caracteristici tehnice diferite. Litera de la sfârșitul cifrului indică diferite modificări ale mașinilor din același model de bază. De exemplu, codul 2H135 desemnează o mașină de găurit verticală (grupa 2, tip 1), modernizată (H), cu cel mai mare diametru nominal de găurire de 35 mm (35).

Există mașini universale, cu aplicații largi, specializate și speciale. Pe mașinile universale, efectuează o mare varietate de lucrări, folosind piese de prelucrat cu multe nume. Exemple de astfel de mașini pot fi strungurile de șurub, consolele de frezare orizontale etc. Mașinile de uz general sunt proiectate pentru a efectua anumite lucrări pe piese de prelucrat de mai multe tipuri (mașini de tăiere multiplă, de strunjire și de tăiat). Mașinile specializate sunt concepute pentru a prelucra piese cu același nume, dar de dimensiuni diferite (de exemplu, mașini pentru prelucrarea arborilor cotit). Mașinile speciale efectuează un anumit tip de lucru pe o anumită piesă de prelucrat.

6. SIGURANȚA PROCESULUI

Reducerea pericolelor industriale se realizează urmând instrucțiunile relevante:

Nr. 013- Pentru cei care lucrează la strunguri, mașini automate și mașini semiautomate cu CNC (2000).

Nr. 029 - Pentru cei care lucrează la mașini de tăiat metal (2002).

6.1 Cerințe generale Securitate

Numai acelor lucrători care și-au studiat dispozitivul și instrucțiunile de utilizare pot fi autorizați să întrețină mecanismele. Înainte de a porni, trebuie să vă asigurați că mecanismul este în stare bună și că pornirea acestuia nu pune în pericol pe nimeni. După ce a descoperit în timpul controlului orice defecțiuni ale mecanismului sau dispozitivelor de siguranță ale acestuia, lucrătorul trebuie să informeze maistrul despre aceasta și să nu înceapă lucrul până când acestea sunt eliminate.

Este interzisă lăsarea mecanismului de lucru nesupravegheat. Chiar și cu o scurtă absență de la locul de muncă, ar trebui să opriți mecanismul și să informați comandantul despre plecarea dvs. Este interzis să atingeți părțile mobile ale mecanismului și să vă sprijiniți pe el; preia sau transfera obiecte printr-un mecanism de lucru; curățați, lubrifiați, reparați mecanismul din mers. Este inacceptabilă folosirea mănușilor și mănușilor în timpul lucrului, dacă există pericolul ca acestea să fie prinse de piesele rotative. Dacă vreun obiect intră în mecanism în timpul funcționării, este interzis să îl obțineți fără a opri mecanismul. Este necesar să opriți mecanismul și încet, rotindu-l manual, eliberați obiectul care a căzut în el.

Nu este permis să permiti pe cont propriu la locul de muncă persoane care nu au legătură cu munca prestată, precum și să încredințeze mecanismul de lucru altui lucrător.

6.2 Instalarea și dezmembrarea echipamentelor.

Mașinile-unelte, presele și alte echipamente trebuie instalate pe baze solide sau fundații, aliniate cu grijă și fixate în siguranță. Proiectarea echipamentului (mașină, presă etc.) și a pieselor sale individuale trebuie să prevadă cadre speciale, șuruburi, ferestre, console și alte dispozitive pentru o slingare rapidă, convenabilă și fiabilă și o mișcare sigură în timpul încărcării, demontării și reparației echipamentului.

Dispozitivele de prindere trebuie poziționate în funcție de centrul de greutate al sarcinii transportate și nu trebuie deteriorate de lanțuri sau cabluri tensionate la ridicare. Șuruburile cu ochi, mareele, consolele, pereții, în care există ferestre pentru slingare, trebuie proiectate pentru rezistență, ținând cont de masa încărcăturii care este ridicată și de suprasarcina care apare în timpul transportului.

În timpul instalării, demontării și reparației echipamentelor; componentele și ansamblurile sale cu o înălțime mai mare de 1,5 m față de nivelul podelei sau platforma de lucru sunt amenajate cu schele, schele, etc. rezistente și stabile pentru lucrul în siguranță la înălțime. Locurile de lucru ale lăcătușilor de reparații ar trebui să fie echipate cu dulapuri, bancuri de lucru, rafturi.

Înainte de reparație, echipamentul este deconectat de la rețea, iar pe dispozitivele de pornire este postat un afiș cu inscripția „Nu îl porniți - oamenii lucrează”.

7. INDICATORI TEHNICI ȘI ECONOMICI AI FABRICAȚII PIESEI

Un studiu de fezabilitate pentru alegerea unei piese de prelucrat pentru o piesă de prelucrat este efectuat în mai multe domenii de consum de metal, intensitatea forței de muncă și costul, ținând cont de specificul conditii de lucru. Se efectuează un studiu de fezabilitate pe două sau mai multe opțiuni selectate. În evaluarea economică se determină consumul de metal, costul sau intensitatea forței de muncă ale fiecărei opțiuni de fabricare a piesei de prelucrat, iar apoi se compară.

Calculul tehnic și economic al fabricării piesei de prelucrat se efectuează în următoarea ordine:

1. Setați metoda de producție a piesei de prelucrat în funcție de tipul de producție, designul piesei, materialul și altele. cerinte tehnice pentru fabricarea piesei.

2. Suprafeţele prelucrate ale piesei se atribuie adaosuri conform metodei alese de obţinere a piesei de prelucrat conform tabelelor standard sau calculul se face prin metoda analitică;

3. Determinați dimensiunile estimate pentru fiecare suprafață a piesei de prelucrat;

4. Abaterile limită se atribuie dimensiunilor piesei de prelucrat conform tabelelor standard, în funcție de metoda de obținere;

Indicatori tehnico-economici ai fabricării piesei.

Material:

Dimensiune: M20

Calitatea oțelului: St25

Greutatea piesei de prelucrat dintr-o bucată = 0,313 kg

Preț pentru 1 kg = 23-00 (fr.)

Cost pe unitate = 7-20 (fr.)

1.3 Salariul unui muncitor pe unitatea de producție este de 5-72 (ruble).

2. Salariul suplimentar al unui muncitor pe unitatea de producție este de 1-43 (ruble).

3. Deducerea pentru asigurările sociale este de 1-99 (ruble).

4. Cheltuielile speciale sunt 1-14 (ruble).

5. Cheltuielile magazinului sunt 17-16 (frec.)

6. Costurile generale de fabrică sunt 11-44 (fr.)

7. Costul total din fabrică al piesei este de 46-08 (fr.)

CONCLUZIE

Scopul principal al proiectării procesului tehnologic este reducerea costului produsului și creșterea productivității muncii. Rezolvarea acestei probleme ar trebui efectuată în conformitate cu tipul de producție dat. Proiectarea unui nou proces tehnologic ar trebui să includă o analiză a datelor inițiale (determinarea scopului de serviciu al produsului, analiza specificațiiși fabricabilitatea structurilor), determinarea clasei și grupului piesei, evaluarea cantitativă a grupelor de produse, selectarea piesei inițiale și a metodei de fabricație a acesteia, selectarea bazelor tehnologice, întocmirea rutei de prelucrare tehnologică, dezvoltarea operațiunilor tehnologice .

Procesul tehnologic pentru o anumită piesă (șurub) este compilat în cel mai rațional mod. Forma piesei este destul de simpla pentru prelucrare, pentru a-si indeplini functiile, piesa in cauza se obtine rational din punct de vedere economic.

Costul total din fabrică al șurubului nu este mare.

Cotele sunt determinate de metoda de calcul și analitică, ceea ce face posibilă economisirea metalului, reducerea complexității prelucrării și reducerea costului produselor.

Au fost alese condiții optime de tăiere, care asigură cea mai mare productivitate a muncii la cel mai mic cost al operațiunii cu calitatea necesară a prelucrării.

LISTA LITERATURII UTILIZATE

1. Proiectarea cursului pe tema „Tehnologia ingineriei mecanice”, Dobrydnev I.S., M.: Mashinostroenie 1985.

2. Tehnologia materialelor structurale, Dalsky A.M., M.: Mashinostroenie 1985.

3. Securitatea muncii în inginerie mecanică, Mazov V.A. M.: Mashinostroenie 1983.

TEHNOLOGIE TRADIȚIONALĂ

TOPIREA

CRISTALIZARE / LINGOT SUB FORMA METALICA

LAMINAREA LINGOULUI

Diverse moduri de a obține oțel inoxidabil laminat.

TEHNOLOGIE NOUĂ

TOPIREA

PRODUCERE DE GRANULE

PRESARE

SINTERIZAREA ÎN CUPTOR

ROLĂRII „BLANCURI

zonele pot fi suficiente pentru formarea compuşilor chimici.

Astfel, granițele din oțel inoxidabil reprezintă adesea un fel de straturi intermediare cu o compoziție chimică diferită față de corpul boabelor și, prin urmare, proprietăți. În multe cazuri, aceste straturi intermediare sunt surse potențiale de coroziune.

Prin urmare, purificarea oțelului inoxidabil de impuritățile dăunătoare este cea mai importantă rezervă pentru îmbunătățirea calității acestuia, prelungirea duratei de viață a acestuia și, în consecință, salvarea elementelor de aliere rare. De aceea, metalurgiștii au adoptat o varietate de mijloace de rafinare a oțelului, inclusiv vidul adânc, utilizarea surselor de căldură „curate” pentru topire (de exemplu, fascicule de plasmă, electroni și laser), purjare cu gaze inerte etc.

Iată un exemplu care oferă o idee despre beneficiile rafinării. Se știe de mult că oțelurile inoxidabile care conțin 20-30% crom sunt dotate cu rezistență ridicată la coroziune. Cu toate acestea, utilizarea lor ca material structural este foarte limitată datorită fragilității mari pe care o prezintă aceste materiale și a acestora îmbinări sudate. Friabilitatea apare din cauza prezenței carbonului și azotului în oțel, al căror conținut în total este de aproximativ 0,10-0,16%.Experții în metale au stabilit că reducerea conținutului acestor impurități la un nivel de 0,01% elimină fragilitatea. În locul crom-nichel poate fi folosit oțel extra pur cu 28% crom

oteluri in productia de acid azotic, soda caustica in instalatiile de desalinizare si îngrășăminte minerale! Oțelurile cu crom foarte pur sunt la fel de rezistente la fisurarea coroziunii ca și oțelurile crom-nichel care conțin 30-40% nichel deficitar.

Purificarea oțelului inoxidabil de impurități nu este singura metodă tehnologică care vă permite să-i îmbunătățiți calitatea. Un rol la fel de important îl joacă tehnologia de fabricare a unei țagle turnate, care este apoi folosită pentru forjare sau laminare.

Se pare că în timpul cristalizării unui metal lichid, în el au loc inevitabil procese de segregare, adică divizarea în volume de dimensiuni mai mari sau mai mici, care diferă unele de altele în compoziția chimică. Acest fenomen este destul de natural și este bine descris de legile de cristalizare a solidelor din stare lichidă. Mai multă aliere, de regulă, corespunde unui grad mai mare de segregare. Într-un lingou suficient de mare, diferența de conținut de elemente în diferitele sale puncte poate ajunge la 2-3%. Eterogenitatea segregației este moștenită de oțel și în timpul prelucrării ulterioare, rămânând în produse. Eterogenitatea chimică duce la eterogenitate în proprietăți, iar acest lucru nu este în niciun caz întotdeauna acceptabil.

Cum să scapi de acest defect, care pare a fi inerent aliajelor?

Și aici a venit în ajutor o tehnologie fundamental nouă.

Pentru ca lichidarea să aibă loc

În timpul trecerii oțelului de la starea lichidă la starea solidă, elementele de aliere trebuie să parcurgă o anumită cale. Cum poate fi scurtată lungimea acestei căi? Evident, este necesar să se reducă cât mai mult timpul de cristalizare. Acest lucru poate fi realizat printr-o scădere semnificativă a volumului de cristalizare la de mare viteză răcirea acestuia. Dacă volumul de cristalizare este redus la dimensiunea unei picături răcite de un gaz inert care curge, atunci gradul de neomogenitate de segregare în acesta va fi mult mai mic decât într-un lingou mare care se solidifică lent. S-a putut stabili că segregarea practic nu are timp să se dezvolte dacă cristalizarea are loc în volumul granulelor cu diametrul de 20-50 microni. Acest principiu stă la baza noii tehnologii în curs de dezvoltare pentru fabricarea oțelurilor înalt aliate, inclusiv a oțelurilor inoxidabile.

Utilizarea oțelurilor inoxidabile datează de numai șaptezeci de ani, dar aspectul lor a jucat un rol imens în dezvoltarea industriei mondiale în secolul al XX-lea. La urma urmei, fără ele, succesele colosale care au fost obținute în inginerie nucleară, în aviație și în tehnologia spațială și în multe alte domenii ale economiei moderne ar fi fost imposibile. Și din faptul că atât oțelurile inoxidabile în sine, cât și tehnologia arbitrarului lor continuă să se îmbunătățească acum, nu este greu de prezis: aceste materiale vor trebui să spună cuvântul decisiv de mai multe ori în viitorul progres științific și tehnologic.

În combinație cu rularea liberă (pe dimensiuni libere), aceasta a permis o mai mare flexibilitate proces de producție. Introducerea turnării continue a semifabricatelor de grinzi cu dimensiuni apropiate de dimensiunile profilului finit a adus schimbări semnificative în procesul de producție a oțelului de secțiune mare. Numărul de treceri de laminare a scăzut, laminoarele au fost reduse în dimensiune, procesul de laminare a fost simplificat, performanța sa economică s-a îmbunătățit, iar consumul de energie a fost redus. În plus, în laminarea șinelor și grinzilor, măsuri precum controlul temperaturii și răcirea profilelor, iar în laminarea șinelor și posibilitatea de consolidare a acestora în linia morii, au condus la o creștere a calității produsului.

Laminoare combinate cu sârmă fină

În ultimii 25 de ani viteza maxima materialul rulat la ieșirea morilor de sârmă a crescut de la 80 m/s la 120 m/s ca urmare a tehnologiei îmbunătățite, stimulată de cerințele de creștere a productivității. Cel mai important pas pe această cale, însoțită de o creștere a flexibilității producției și a preciziei dimensionale a produselor laminate, a fost introducerea procesului de laminare termomecanic.

În plus, masa revoltelor din sârmă a crescut la 2 tone sau mai mult. O altă direcție de îmbunătățire a procesului de laminare a tijei a fost extinderea utilizării țaglelor turnate continuu. Deoarece, pe baza considerentelor metalurgice, este de dorit să se utilizeze semifabricate cu secțiunea transversală maximă, chiar și la viteza minimă la intrarea în laminor, în acest caz este necesară creșterea vitezei la ieșire.

Îmbunătățirile proceselor din ultimii 25 de ani au făcut posibilă răcirea toroanelor individuale de material laminat în linia fabricii și implementarea laminarii termomecanice a sârmei de sârmă, rezultând produse mai orientate către client, adică atingerea și controlul proprietăților mecanice necesare ale produselor deja la etapa de laminare la cald.

Tendințe piata modernaîn special pe piața oțelului de înaltă calitate, se manifestă printr-o reducere a gamei de dimensiuni ale produselor finite în sortimentul de mori și într-o varietate mai mare de calități de oțel. Pentru a îndeplini aceste tendințe, este necesar să aplicați diverse strategii rulare. Productivitatea unei laminoare depinde în mare măsură de durata procesului de schimbare din cauza trecerii la o dimensiune finită diferită sau a unei modificări a calității oțelului laminat.

Tehnologie de rulare multilinie. Folosita pentru a imbunatati productivitatea si flexibilitatea morilor de sarma de inalta calitate, aceasta tehnologie permite dimensionarea standardizata a rolelor, pana la blocurile de finisare (fig. 1). Acest lucru elimină timpul de nefuncționare a standurilor de presărare, standurilor de grup intermediar și blocurilor de finisare ale morii de sârmă fină, care sunt observate în magazinele tradiționale în timpul schimbării morii asociate cu trecerea la laminare de altă dimensiune.

Orez. 1. Tehnologie de laminare cu mai multe linii folosind un dispozitiv de buclă: variante de laminare pe o moară de sârmă fină din Acominas, Brazilia

Baza conceptului este o combinație între un dispozitiv de buclă, un grup de blocuri cu opt suporturi și un bloc FRS (Flexible Reducing and Sizing) cu patru standuri și un dispozitiv de transbordare rapidă (Fig. 2).

Orez. 2. bloc FRS

Dispozitivul de transfer rapid bloc FRS vă permite să treceți la o dimensiune diferită de rulare în 5 minute. Deoarece timpul de ajustare este minim după transbordare, este posibil să se creeze un program flexibil de rulare pentru produse de diferite dimensiuni și diferite grade de oțel.

Noul concept de laminor face posibilă, de asemenea, trecerea de la laminarea convențională la laminarea termomecanică prin atingerea unui buton de pe panoul de control. Alegerea traseului de rulare și a direcției metalului laminat de-a lungul traseului echipat cu dispozitive retractabile pentru răcire și egalizare a temperaturii (vezi Fig. 1) vă permite să treceți la o altă dimensiune a produselor laminate sau la o altă calitate de oțel în conformitate cu normele adoptate. strategie de rulare fără intervenția operatorului și fără setări manual ale echipamentului. Acest concept presupune, de asemenea, o reducere semnificativă a timpului de nefuncţionare a maşinii.

Conceptul general este completat de sistemul tehnologic CCT (Controlled Cooling Technology), care permite modelarea condițiilor de temperatură de laminare, formarea microstructurii și proprietățile mecanice necesare. Abia după finalizarea simularii, procesul real de laminare începe cu reglarea parametrilor săi în linia morii și reglarea automată a modului de răcire în secțiile frigiderelor.

Pentru a îndeplini cerințele de toleranță mai stricte pentru profilele laminate la cald și sârma de sârmă, laminarea cu trei și patru fire a fost abandonată și a revenit la laminoare cu maximum două fire, care se împart în linii de finisare cu un singur toron cât mai devreme posibil în proces.

În ultimii câțiva ani, a existat, de asemenea, o utilizare sporită a sistemelor de rulare de precizie pentru a obține toleranțe dimensionale și mai strânse pentru bare și tije.

Sisteme de control hidraulic dimensiunile secțiunii transversale ale produselor laminate. Morile de secțiuni folosesc sisteme hidraulice de control dimensional, cum ar fi sistemul de control automat ASC (Automatic Size Control), dezvoltat pe lângă sistemele de control dimensional mecanic de precizie. Aceste sisteme (Fig. 3) folosesc doar două standuri în mori cu suporturi verticale și orizontale alternative și permit rularea întregii game de produse (profile rotunde, plate, pătrate, hexagonale și de colț) la toleranțe corespunzătoare 1/4 DIN 1013. .

Orez. 3. Sistemul de control al dimensiunii barei de precizie ASC

Ambele standuri sunt echipate cu dispozitive hidraulice de presiune și oferă un control complet automatizat folosind monitoare. Regulamentul se aplică pe întreaga lungime a produsului laminat. Un dispozitiv special de măsurare plasat între standuri asigură rularea fără tensiune. Pentru a trece la o altă dimensiune, este suficient să mutați doar casetele cu role și fire din linia morii și să le înlocuiți cu altele în 5 minute folosind un dispozitiv de transfer rapid. Reglarea spațiului dintre role este complet automatizată. În zona de pregătire a ruloului se înlocuiesc doar butoaiele și firele de rulare.

Tehnologia de rulare în standuri cu trei role

Această tehnologie a început să fie utilizată la scară industrială la laminarea profilelor secționale la sfârșitul anilor 1970 și apoi a fost îmbunătățită constant.

O caracteristică a acestei tehnologii este combinarea trecerilor de sertizare și calibrare într-un singur bloc de suporturi (în blocul de finisare la rularea barelor și în blocul de degroșare la producerea sârmei). Acest bloc se numește RSB (Reducing and Sizing Block). Conform tehnologiei, s-a introdus laminarea cu dimensiuni libere, care a făcut posibilă obținerea unei game largi de dimensiuni de produse finite cu toleranțe destul de strânse, folosind o singură calibrare a rolei, doar prin reglarea poziției rolelor. Cu un singur sistem de calibre de finisare, blocul RSB face posibilă obținerea de produse cu o precizie dimensională care se încadrează în toleranțele de 1/4 din standardul DIN 1013 (Fig. 4) .

Orez. 4. Bloc cu cinci suporturi RSB (370 mm)

rostogolire nesfârșită

Procesul ECR (Endless Casting Rolling) (Fig. 5) combină procesele continue de turnare și laminare într-o linie de producție folosind un cuptor tunel. Ca urmare a integrării echipamentelor termice într-un singur complex de producție, durata procesului tehnologic de la oțel lichid la produse finite nu depășește 4 ore.Procedeul ECR poate fi utilizat la mori pentru laminare semifabricate și profile profilate, precum și ca la morile pentru calitatea laminarii si sarma. Linia ECR include o mașină de turnare continuă, un cuptor cu vatră cu role, un laminor cu standuri de degroșare, intermediare și de finisare, un răcitor, o stație de tratare termică, echipamente pentru tăiere, control al calității suprafețelor, ambalare (formare și legare pachete).

Orez. 5. Turnare și laminare fără sfârșit a profilelor lungi (ECR)

Într-un cuptor cu vatră cu role, temperatura metalului este egalizată și este încălzită la temperatura de laminare. În plus, cuptorul acționează ca un echipament tampon în cazul unei avarii la laminoarea.

Linia de rulare este echipată cu suporturi fără suport și un dispozitiv hidraulic de manipulare rapidă pentru a automatiza complet această operațiune. Schimbarea formei sau dimensiunilor produselor laminate se poate face in cateva minute. Un sistem de control computerizat de nivel superior precalculează și stabilește parametrii nominali ai procesului de laminare. Senzorii laser de triangulare sunt instalați pe laturile de ieșire ale grupurilor intermediare și de finisare, care măsoară forma și dimensiunile produselor laminate. Rezultatele măsurătorilor sunt trimise către monitorul sistemului de control al funcționării morii pentru a calcula acțiunile corective asupra parametrilor procesului. Un sistem de control computerizat de nivel înalt acumulează o arhivă de informații de producție pentru a obține produse de calitate garantată.

La ieșirea din linia de producție există echipamente pentru tratarea termică în fluxul morii, pentru îndreptare la cald și la rece, precum și pentru bobinare. Funcționarea întregii linii (de la unitatea de turnare până la tratament termic și finisare) este controlată de un sistem automatizat.

Prima mașină ECR pentru laminarea fără sfârșit a produselor lungi din oțeluri speciale a fost pusă în funcțiune în anul 2000.

Know-how-ul și echipamentele utilizate în laminoarea fără sfârșit au stat la baza creării de mori cu secțiuni cu productivitate ridicată și randament crescut. Pe unitatea EBROS (Endless Bar Rolling System), țaglele încălzite sunt îmbinate prin sudură cap la cap. După debavurarea sudurii, țagla „nesfârșită” intră în standurile laminoarelor. Deoarece ciclul de lucru elimină timpul de nefuncționare și aspectul tăierii, productivitatea unității crește cu 10-15%, iar randamentul crește cu 2-3%.

Mori pentru producerea produselor lungi

Ca și în producția de sârmă de sârmă, laminoarele secțiunii folosesc în prezent numai țagle turnate continuu. Pe baza considerațiilor privind acuratețea dimensională a produselor laminate, la rularea profilelor, tendința este de a abandona morile cu mai multe fire. Marea majoritate a mori cu secțiuni moderne sunt proiectate și exploatate ca mori cu un singur fir, cu suporturi orizontale și verticale alternative.

Pentru a asigura o productivitate ridicată la laminarea barelor de armare și respectarea toleranțelor strânse necesare pentru dimensiunile barelor de oțel de înaltă calitate și rezistente la coroziune, aceste tipuri de produse metalice sunt în prezent laminate separat. La fel ca și în producția de sârmă, laminarea tehnologică cu temperatură controlată și laminarea termomecanică au fost introduse în producția de produse lungi în ultimii 25 de ani. În prezent, bobinatoarele Garrett pot înfășura profile finite de până la 70 mm în diametru în bobine.

Pentru a evita „gâturile de sticlă” în procesul de producție, în producția de profile atât în ​​lungimi tăiate, cât și în revolte, operațiunile de finisare se efectuează pe linii continue. Pentru a controla calitatea și a asigura nivelul înalt al acesteia, senzori laser și detectoare de curenți turbionari sunt utilizați pentru a controla dimensiunile și a detecta defectele de suprafață în oțelul laminat la cald.

Mori cu secțiune grea și grinzi pe șină

Sarcina principală a morilor cu secțiune înaltă este producția rentabilă a produselor de înaltă calitate. În producția de secțiuni mari, se poate urma unul din două concepte: primul corespunde mori continue, al doilea mori inversoare cu o aranjare secvențială a standurilor și un stand de calibrare de finisare. La morile continue se poate aplica procesul ECR.

Tehnologia de laminare la morile tandem inversoare

Această tehnologie este potrivită pentru producerea de profile medii și mari, grinzi de până la 1000 mm înălțime (cu o lățime a flanșei de până la 400 mm), unghiuri, profile speciale și șine.

Morile inversoare tandem includ un suport dublu de reducere a rolei, un grup de trei suporturi universale identice/două role în serie, un suport universal de finisare/două role și o linie de finisare cu răcitor, îndreptat, foarfece, stivuitoare și mașini de ambalare.

În comparație cu un concept fără un stand de finisare autonom, această configurație de freza are următoarele avantaje:

• aranjare compactă a echipamentului de rulare - un stand de presărare, un grup intermediar de standuri tandem și un stand de finisare de sine stătător;
• un suport de dimensionare care funcționează continuu la ieșirea morii face posibilă atingerea unor toleranțe destul de strânse asupra dimensiunilor produselor laminate și reducerea semnificativă a uzurii rolelor;
• se reduce numărul de standuri de rulare și se îmbunătățește utilizarea rolelor și a firelor;
• flexibilitate crescută în dimensionarea ruloului aplicat datorită utilizării suporturilor identice, interschimbabile, universale/duble;
• gama de piese de schimb și piese este redusă datorită designului identic al standurilor;
• standuri fără suport cu dispozitive hidraulice de presiune care pot lucra sub sarcină (SCC - Stand Core Concept); pe lângă sistem standard reglare automată dimensiunile profilului, este posibil să se utilizeze sisteme de control de nivel superior cu ieșire către un monitor conectat la un senzor laser triangulometric instalat în linia morii pentru măsurarea profilului laminat;
• timp scurt de schimbare a morii la trecerea la laminare de altă dimensiune (20 min).

La rularea profilelor de secțiune medie (HE 100-260, IPE 100-550, unghiuri 100-200), se pot observa următoarele avantaje ale laminarii pe morile inversoare tandem în comparație cu laminarea tradițională pe o moara fără suport de dimensionare de sine stătător:

• timpul de nefuncționare planificat asociat cu manipularea rolelor este redus cu până la 40%;
• intensitatea muncii și costurile asociate cu transbordarea rolelor și înlocuirea cablajului de intrare și de ieșire sunt reduse cu până la 20%;
• costurile pentru role sunt reduse cu 40-60% in functie de profilul laminat finit.

Tehnologia de laminare pe laminoare universale și laminoare la rece

În conformitate cu principalele tendințe de pe piața globală a oțelului cu secțiuni lungi, toate la mare cautare secţiuni de rulouri cu ciclu tehnologic redus şi redus costurile productiei. Stăpânirea semifabricatelor de turnare a grinzilor și combinarea semifabricatelor de turnare apropiate ca dimensiune de profilul finit, urmate de laminarea acestora, au pregătit condițiile prealabile pentru combinarea proceselor de turnare și laminare într-o linie integrată pentru producerea unei game largi de secțiuni mari, inclusiv palplanșe, care sunt la mare căutare.

La rularea profilelor de secțiune mare, utilizarea suporturilor universale moderne ca parte a unei moare inversoare tandem (tehnologia de laminare XH) a devenit soluția dominantă (Fig. 6). În timpul rulării, toate cele trei standuri sunt utilizate în fiecare trecere, iar primul stand universal este dimensionat conform schemei X, iar al doilea stand universal, care acționează ca un stand de finisare, este dimensionat conform schemei H, corespunzător celui finit. profil.

Orez. 6. Grup inversor al morii cu aranjare consecutivă a standurilor (tandem) pentru laminare conform schemei XN

Morile cu secțiuni mari și cu șine și grinzi folosesc laminarea într-un grup invers de standuri universale tandem nu numai pentru a produce grinzi și alte secțiuni mari (canale, unghiuri, profile pentru construcții navale, profile speciale și palplanșe), ci și ca un compact grup de standuri pentru producția economică de șine destinate lucrărilor în regim greu și de mare viteză căi ferate(Fig. 7). Această tehnologie a făcut posibilă producerea șinelor cu precizie dimensională crescută, calitate îmbunătățită a suprafeței și uzură mai mică a rolelor de rulare.

Orez. 7. Secțiunea grea și moara pe șină cu linii de tratament termic și finisare

Caracteristicile producției feroviare

șine Acestea sunt produse laminate, care sunt supuse unor cerințe extrem de ridicate. Specificațiile pentru proprietățile fizice și parametrii geometrici, cum ar fi curbura, toleranțele dimensionale, starea suprafeței, microstructura și nivelurile de tensiuni reziduale sunt de o importanță capitală. Pentru a îndeplini aceste cerințe, șinele laminate sunt prelucrate pe mașini de îndreptat orizontal și vertical în timpul finisării. Mașina de îndreptat orizontală este folosită și la producția de secțiuni mari. În prezent, este posibil să se producă și să se livreze șine cu lungimea de până la 135 m. Șinele grele sunt supuse unui tratament termic special pentru a conferi capetelor lor o rezistență deosebită la uzură pe toată lungimea șinei.

La morile cu secțiune medie (Fig. 8), atât suporturile universale, cât și cele cu două cilindri sunt utilizate pentru rularea profilelor de construcție din oțel - grinzi, canale, unghiuri, benzi de oțel și profile speciale.

Orez. 8. Dispunerea morii de secțiune medie

Grinzi rulante și profile din semifabricate de grinzi

Deoarece turnarea continuă a semifabricatelor de grinzi cu pereți subțiri a devenit posibilă, reducerile și forțele de rulare au fost reduse.

Exemplul prezentat în fig. 9 arată că un semifabricat de grindă cu un perete de aproximativ 810 mm înălțime și 90 mm grosime poate fi redus la dimensiunile admise la intrarea în standul universal de finisare. Numărul de calibre pentru nervuri depinde de gradul de deformare a semifabricatului de grinzi necesar pentru rularea în suportul universal. În fig. 9 .

Orez. 9. Modificarea maximă și minimă a formei flanșelor și inimii în timpul rulării grinzilor din semifabricate de grinzi

De asemenea, sunt prezentate limitele maxime și minime de compresie ale flanșei și peretelui profilului. În toate cele patru cazuri, sunt ilustrate rapoarte de trasare care produc cel mai mare profil al grinzii (cu cea mai mare înălțime a peretelui) și reduceri ale rolelor verticale (de tivire) pentru a obține un profil de dimensiunea minimă (cu aria minimă a secțiunii transversale).

După stăpânirea rulării semifabricatelor de grinzi și introducerea tehnologiei de producție compactă a grinzilor CBP (CompactBeamProduction), a apărut întrebarea dacă (și cum exact) semifabricatele de grinzi pot fi utilizate în producția de profile de palplanșe.

Calibrarea rolei prezentată în fig. 10 prezintă procesul de laminare a palplanșelor Larsen (în formă de jgheab) pe o moară universală cu stand cu două treceri în role orizontale pentru a obține un profil de grinzi universal și două treceri în role verticale (de margine) a unui grup de suporturi tandem reversibile pentru a forma un profil cu forma si dimensiunile cerute la intrarea in standul de finisare.

Orez. 10. Profile de palplanșe rulante (profil Larsen) din semifabricate de grinzi

În prezent, așa cum s-a menționat mai sus, profilele grinzilor sunt laminate din semifabricate folosind schema tehnologică XN. În plus, semifabricate de grinzi sunt utilizate pentru producția de palplanșe și șine Larsen. Întreaga gamă de profile de grinzi standard poate fi laminată din doar patru dimensiuni de semifabricate de grinzi turnate continuu. Optimizarea ulterioară a procesului de laminare a grinzilor a urmat calea adaptării binecunoscutei tehnologii compacte laminate la cald (CSP) la producția de grinzi. Acest proces, numit CBP, a redus semnificativ numărul de treceri de rulare.

În plus, este posibil să rulați șinele Vignel (talpă plată) din semifabricate de grinzi, așa cum se arată în fig. 11. În acest caz, numărul de treceri este semnificativ redus comparativ cu schema clasicașine de rulare în standuri cu două role.

Orez. 11. Calibrarea rolelor pentru rularea șinelor Vignel din semifabricate de grinzi

În producția de șine, călirea capului și tratamentul termic în linie au devenit operațiuni tradiționale pentru obținerea de produse de calitatea cerută.

Sisteme hidraulice de împingere

Morile moderne de țagle și secțiuni grele, care includ suporturi universale/duble, sunt echipate cu sisteme de împingere hidraulice automate care permit laminarea produselor finite la toleranțe foarte strânse. Standul de pe partea operatorului este mobilat și are capacitatea de a se deplasa înainte împreună cu rolele (care pot avea diferite lungimi de butoi) și fire (Fig. 12). Este nevoie de doar 20 de minute pentru a configura moara atunci când treceți la o dimensiune diferită, ceea ce face ca se justifică din punct de vedere economic producerea de loturi mici de produse.

Orez. 12. Suport compact universal/dublu

Cu ajutorul sistemului digital de control al procesului (TSC – TechnologicalControlSystem) (Fig. 13), setarea rolului poate fi menținută constantă prin intermediul unor dispozitive hidraulice pe toată lungimea profilului laminat. Fiecare cilindru hidraulic este poziționat astfel încât golurile dintre rolele orizontale și verticale să corespundă valorilor nominale precalculate. Sistemul hidraulic de reglare a golului (HGC - Hydraulic Gap Control) ajută și la prevenirea distrugerii rolelor și a cadrului atunci când apar suprasarcini. În plus, în timpul procesului de laminare, rola inferioară este poziționată în raport cu rola superioară. Deformarea suporturilor, care apare sub acțiunea diferitelor forțe de rulare, este compensată în timpul rulării cu ajutorul sistemului de control automat al gabaritului (AGC). Toate acestea permit utilizarea unor scheme de calibrare reproductibile și relativ simple.

Orez. 13. Sistem de control al procesului

Frigider cu racire cu aerosoli, linie de racire selectiva si sistem de profilare cu laser

Utilizarea ceață de apă ca mediu de răcire într-o anumită zonă a frigiderului accelerează procesul de răcire și oferă următoarele beneficii:

• efect specific asupra curbei de răcire (Fig. 14);
• suprafață mai mică a frigiderului;
• reducerea costurilor de capital;
• costuri de operare reduse;
• posibilitatea de aplicare sistem modular răcire cu secțiuni selective on/off;
• creşterea productivităţii frigiderelor din atelierele existente.

Orez. 14. Comparație între diferite metode de refrigerare și un frigider răcit cu pulverizare

Pentru distribuția uniformă a temperaturii în profilul de oțel în timpul rulării grinzilor în I și șinelor, este instalat un dispozitiv de răcire selectivă între partea de ieșire a morii și răcitor, a cărui geometrie corespunde formei și dimensiunilor profilului. În combinație cu un sistem de control al procesului, această soluție face posibilă răcirea unor secțiuni specifice ale secțiunii transversale a profilului laminat (Fig. 15).

Orez. 15. Răcirea selectivă a șinelor și grinzilor

Acest lucru nu numai că îmbunătățește dreptatea profilelor laminate pe răcitor, dar reduce și tensiunile reziduale din metal datorită unui flux mai uniform al transformărilor structurale.

În plus, proprietățile mecanice ale produselor laminate pot fi îmbunătățite. Secțiunile de răcire selectivă pot fi montate și pe frigiderele atelierelor existente.

Șinele, grinzile și alte profile finite după rulare sunt măsurate în stare fierbinte prin metoda de separare a grinzii. Raza laser îndreptată către suprafața profilului măsurat este reflectată și capturată de un senzor de mare viteză, de înaltă rezoluție. Distanța până la suprafața profilului este calculată în funcție de poziția în care fasciculul reflectat este captat de senzor. Pe baza rezultatelor măsurătorii, se poate delimita conturul profilului măsurat.

Mașini de îndreptat profile și șine

Mașinile CRS moderne de tip role și aspect compact pentru îndreptarea profilelor (Fig. 16, a) sunt echipate cu nouă role de îndreptare prefabricate cu doi rulmenți cu un aranjament fix. Toate cele nouă role sunt antrenate individual. Cilindrii hidraulici pot regla poziția rolelor sub sarcină sau distanța dintre ele. În comparație cu echipamentele tradiționale de îndreptat, astfel de mașini au următoarele avantaje:

• aplicarea uniformă și simetrică a sarcinii, precum și o distribuție mai favorabilă a tensiunilor reziduale în profile;
• compensarea returului elastic al rolelor prin reglarea poziției acestora cu ajutorul cilindrilor hidraulici;
• mecanism hidraulic pentru instalarea axială a fiecăruia dintre role;
• asamblarea rolelor corecte cu goluri minime şi precizie maximă instalarea lor în procesul de editare;
• înlocuirea automată a rolelor, care nu durează mai mult de 20 de minute.

Orez. 16. Mașină de îndreptat profile din oțel (a) și șine (b), dispuse conform schemei H-V

Mașinile de îndreptat șine (Fig. 16, b) constau din blocuri orizontale și verticale și se caracterizează prin rigiditate structurală crescută și antrenare individuală a rolelor de îndreptat. În combinație cu mașinile de îndreptat șine în afara liniei morii și sisteme speciale controlul tensiunii între rolele de îndreptare, aceste mașini permit atingerea unui nivel minim de tensiuni reziduale în șine, ceea ce crește semnificativ durata de viață a acestora.

Caracteristicile distinctive ale mașinilor pentru îndreptarea șinelor sunt:

• asamblare fără joc de role de îndreptare, bucșe și suporturi pe arbori reglabili;
• instalarea unor bucșe corecte pe arbori folosind inele baionetă și sisteme hidraulice de înaltă presiune;
• reglarea automată a mașinii la modificarea dimensiunilor produsului;
• înlocuirea rolelor corecte în 30 min.

perspective

Cererile tot mai mari ale consumatorilor de produse lungi în ceea ce privește proprietățile și acuratețea dimensională, precum și nevoia de a introduce tehnologii care economisesc resursele, i-au forțat pe tehnologi să stăpânească producția de produse finite direct din încălzirea prin rulare și fără tratament termic suplimentar. În unele cazuri, acest lucru realizează proprietăți ale materialului care nu pot fi obținute prin procesele tradiționale de tratament termic.

Progresul în domeniul instrumentației și automatizării moderne, precum și îmbunătățirea proiectării laminoarelor, a făcut posibilă atingerea unui nivel ridicat de automatizare a procesului de producție. Acest lucru a dus la o serie de realizări importante, inclusiv randament crescut, calitate îmbunătățită a produsului și proprietăți mai consistente, capacitatea de a răspunde instantaneu la abaterile procesului, reglarea fină a echipamentelor de laminare, deșeuri reduse și documentare fiabilă a întregului proces pentru a asigura asigurarea calitatii.produse.

• PIJAMALE. A-și bate joc
• C. Overhagen
• W. Stelmacher

Pentru anii recenti La îmbunătățirea tehnologiei de laminare a secțiunilor, atenția principală a fost acordată obținerii proprietăților necesare ale produselor secțiunilor și tijei direct din încălzirea laminare și posibilității de prelucrare ulterioară a produselor laminate fără tratament termic preliminar. În combinație cu rularea liberă (pe dimensiuni libere), aceasta a crescut flexibilitatea procesului de producție. Introducerea turnării continue a semifabricatelor de grinzi cu dimensiuni apropiate de dimensiunile profilului finit a adus schimbări semnificative în procesul de producție a oțelului de secțiune mare. Numărul de treceri de laminare a scăzut, laminoarele au fost reduse în dimensiune, procesul de laminare a fost simplificat, performanța sa economică s-a îmbunătățit, iar consumul de energie a fost redus. În plus, în laminarea șinelor și grinzilor, măsuri precum controlul temperaturii și răcirea profilelor, iar în laminarea șinelor și posibilitatea de consolidare a acestora în linia morii, au condus la o creștere a calității produsului.

• produse lungi,
• moara de sarma cu sectiune mica,
• moara cu sectiune mare,
• șină și moara cu grinzi,
• proces de rulare,
• finisare,
• tratament termic.

• Burkhardt, M.; Müller, H.; Ellis, G.: Iron Steel Techn. (2004) Nr. 2, S. 50/55.
• Brune, E.; Koller, F.; Kruse, M.; Mauk, P.J.; Plociennik, U.: stahl u. eisen 114 (1994) Nr. 11, S. 87/92.
• Filippini, S.A.; Ammerling, W.J.: Evoluții ulterioare în producția de sârmă și bare folosind tehnologia cu 3 role, Proc. AISTech 2008, 5.–8. Mai 2008, Pittsburgh, SUA, Vol. 2.
• Hüllen, P. van; Ammerling, J.: Țintele, implementarea și rezultatele operaționale ale proiectului de modernizare a unei mori de bare pentru oțel de inginerie, Proc. 3. Europa. Rolling Conf., Congresul METEC 2003, 16.–20. iunie 2003, Düsseldorf, S. 171/76.
• Alzetta, F.: Iron Steelmak. 29 (2002) nr. 7, S. 41/49.
• Austen, T.; Ogle, D.; Hogg, J.: EBROS – sistem de rulare cu bare fără sfârșit, Proc. Convenția anuală AISE și oțel Expo 2002, 30. sept. – 2. Okt. 2002, Nashville, SUA, S. 1/24.
• Knorr, J.S.: BHM-Berg- und Hüttenm. Monatshefte 146 (2001) Nr. 1, S. 2/6.
• Hensel, A.; Lehnert, W.; Krengel, R.: Der Kalibreur (1996) Nr. 57, S. 37/47.
• Mauk, J.: Verfahren zum Walzen schwerer Profil - Vergleich und Bewertung aus umformtechnischer Sicht, Proc. 27. Verformungskundliches Kolloquium, 8.–11. März 2008, Planneralm, Österreich, Montanuniversität Leoben, S. 155/80.
• Engel, G.; Feldmann, H.; Kosak, D.: Der Kalibreur (1987) Nr. 47, S. 3/24.
• Cygler, M.; Engel, G.; Flemming, G.; Meurer, H.; Schulz, U.: MPT – Stagiar în Uzina și Tehnologie Metalurgică. 17 (1994) nr. 5, S. 60/67.
• Pfeiler, H.; Köck, N.; Schroder, J.; Maestrutti, L.: MPT – Stagiar Uzina și Tehnologie Metalurgică. 26 (2003) nr. 6, S. 40/44.
• Moitzi, H.; Köck, N.; Riedl, A.: Modernste Schienenproduktion – Technologiewechsel an der Schienen walzstraβe, 28. Verformungskundliches Kolloquium, 13. feb. 2009, Planneralm, Österreich, Montanuniversität Leoben, S. 53/60.
• Lemke, J.; Kosak, T.: Walzen von Profilen aus Beam Blanks, Freiberger Forschungshefte, Reihe B, Bd. 306, 2000, S. 198/214.