Машиностроение. Прокатный цех

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт недропользования 
Кафедра Промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности

Реферат

по «Производственной  санитарии и гигиене труда»

на тему:

«Машиностроение. Прокатный цех»

                                                                               Выполнила студентка: гр. БТ-09-1 Колгина Я.В.

                                                                        Проверила преподаватель: Бодиенкова Г.М.

Иркутск – 2012 г.

Содержание:

1. Введение…………………………………………………………………………3
2. Общая характеристика прокатного цеха ………………………….…………..4
3. Особенности условий труда …………………………………………………...8
4. Санитарно-гигиеническая характеристика прокатного производства …….10
5. Список литературы…………………………………………………………….13

Приложение  А

1. Введение

Машиностроение  – наиболее крупная комплексная отрасль, определяющая уровень научно-технического прогресса во всем народном хозяйстве, поскольку обеспечивает все отрасли машинами, оборудованием, приборами, а население – предметами потребления. Включает также металлообработку, ремонт машин и оборудования. Для нее особенно характерно углубление специализации производства и расширение ее масштабов.

К перечисленным  подразделениям машиностроения следует  добавить и «малую» металлургию – производство стали и проката, как в литейных цехах машиностроительных предприятий, так и на отдельных специализированных предприятиях по производству литья, поковок, штамповок, и сварных конструкций для машиностроения.

Важнейшая задача машиностроительного комплекса  – реализация достижений научно-технического прогресса, обеспечение комплексной механизации и автоматизации производства, снабжение народнохозяйственных отраслей новой техникой, удовлетворение населения современными потребительскими товарами.

2. Общая характеристика прокатного цеха

Технологический процесс получения готового проката является завершающей стадией металлургического производства. Через прокатные цехи проходит почти вся сталь, выплавляемая в сталеплавильных цехах. Исходным материалом для прокатного производства являются слитки и литые заготовки, имеющие поперечное сечение квадратной или прямоугольной формы, а также круглой формы (при производстве труб, колес и бандажей).

Все прокатные  станы можно классифицировать по трем признакам: по количеству и расположению валков в рабочих клетях, по расположению рабочих клетей, по назначению станов. Конструктивные особенности прокатных станов определяют меры безопасности при их обслуживании.

В зависимости  от количества и расположения валков в рабочих клетях прокатные станы  делят на следующие:

Станы дуо (двухвалковые). Станы дуо различают с верхним холостым валком, нереверсивные с обоими приводными валками, реверсивные, двойными дуо (доппель-дуо), когда четыре валка расположены попарно. Станы дуо нереверсивные широко распространены как непрерывные станы для прокатки заготовки, тонких полос, сортового металла, катанки.

Станы трио (трехвалковые). На стане трио металл прокатывают сначала между нижним и средним валками, а затем при обратном проходе — между средним и верхним. На станах трио прокатывают металл и листы. Станы имеют средний валок меньшего диаметра, не приводящийся от шпинделя.

Станы кварто (четырехвалковые). Станы имеют по четыре валка, расположенных один над другим: два рабочих меньшего диаметра (средние) и два опорных большого диаметра (верхний и нижний). Станы кварто широко применяются при прокатке тонких и толстых листов, полос и броневых плит.

Многовалковые станы (шести-, двенадцати- и двадцативалковые). В многовалковых станах два рабочих валка, остальные — опорные. Станы предназначены для прокатки тонких полос и лент в рулонах.

Универсальные станы. Они имеют горизонтальные и вертикальные валки. Универсальные ставы применяются в качестве слябингов, балочных станов и др.

В зависимости  от расположения рабочих клетей прокатные станы разделяют на линейные, последовательные, шахматные, полунепрерывные и непрерывные.

В зависимости  от назначения прокатные станы разделяют на две группы: станы для производства полупродукта и станы для производства готового проката. К первой группе относят блюминги и непрерывно-заготовочные станы, которые поставляют полупродукт для производства сортовой стали, а также блюминги и слябинги, которые поставляют полупродукт для производства листовой стали [1].

Блюминги и  слябинги — крупные обжимные станы  с валками диаметром 800-1400 мм, предназначенные для прокатки слитков массой от 2 до 45 тонн в заготовки больших размеров и различной формы (блюмы, слябы, фасонные заготовки). Наибольшее распространение получили одноклетевые дуо-реверсивные блюминги с валками диаметром 1100-1300 мм (Приложение А).

Современным заготовочным станом является непрерывный стан, установленный за блюмингом, оба эти стана образуют заготовочное отделение прокатных цехов завода.

К станам для  производства готового проката относят сортовые, листовые, трубные и специальные станы. Сортовые станы делятся на крупно-, средне- и мелкосортные. К крупносортным станам относят и рельсобалочные станы с валками диаметром 750-900 мм; эти станы предназначены главным образом для прокатки железнодорожных рельсов, балок, швеллеров и других крупных профилей [2].

Для прокатки широкополосных балок высотой до 1000 мм с параллельными полками применяют универсальные балочные станы. Остальные сортовые станы с валками диаметром 250-750 мм предназначены для прокатки сортовой стали. Непрерывные и полунепрерывные станы широко применяют для прокатки сортовой и листовой стали. В связи с применением непрерывного метода получения листовой стали в горячем состоянии в виде рулонов холоднокатаную тонколистовую сталь прокатывают также в рулонах [1]. К этим станам относятся реверсивные станы кварто, оборудованные с передней и задней сторон моталками, и непрерывные станы, состоящие из трех, четырех, пяти и шести клетей. Для холодной прокатки тонкой ленты широко применяют двадцативалковые станы [2].

Технологический процесс  прокатки бесшовных труб на трубопрокатных станах также состоит из двух операций: получение толстостенной гильзы из слитка или заготовки; изготовление из нее трубы. Эти операции осуществляют в горячем состоянии за один нагрев на прошивных и трубопрокатных раскатных станах. В настоящее время широко распространены способы производства бесшовных труб на автоматических, пилигримовых и непрерывных станах. При производстве труб на автоматических станах для прошивки заготовки в гильзу применяют прошивные станы различной конструкции. Прокатку гильзы в трубу осуществляют на нереверсивном стане дуо, валки которого имеют ряд круглых калибров. В калибр вставляют оправку, удерживаемую стержнем. Просвет, образуемый калибром и оправкой, определяет толщину стенки прокатываемой трубы.

При производстве бесшовных труб на пилигримовых станах для прошивки слитка в гильзу применяют прошивной стан с косорасположенными валками, а дальнейшую обработку гильзы в трубу осуществляют на пилигримовом стане.

При производстве бесшовных  труб на непрерывных станах заготовку  превращают в гильзу на прошивном  стане, а прокатку гильзы в трубу  осуществляют на непрерывном стане.

Для производства сварных труб применяют следующие современные станы: непрерывные валковые для изготовления труб печной сваркой, непрерывные валко вые для формирования трубной заготовки в холодном состоянии с последующей электросваркой шва.

Производство колес  бандажей для железнодорожного транспорта представляет собой комбинированный процесс обработки металла давлением, включающий ковку и прокатку [2]. При производстве бандажей ковкой изготовляют разводку, которую прокатывают в бандаж на бандажепрокатном стане. При производстве колес на прессе штампуют колесную заготовку, которую затем прокатывают в колесо на колесопрокатном стане.

К специальным станам относят  станы для прокатки шаров, периодических  профилей и станы для производства гнутых профилей.

Оборудование прокатных  станов делится на основное и вспомогательное. К первой группе относятся механизмы, расположенные в главной линии прокатного стана и служащие для деформации металла; рабочая клеть, шестеренная клеть, привод стана, соединительные устройства, редукторы. Ко второй группе относится оборудование, предназначенное для транспортировки и отделки прокатанного металла: слитковозы, рольганги, манипуляторы, кантователи, подьемно-качающиеся столы, ножницы, пилы, правильные машины, моталки, транспортеры, холодильники и прочее вспомогательное оборудование.

В зависимости от формы все прокатные изделия делят на четыре основные труппы: сортовая сталь; листовая сталь; трубы; специальные профили.

Наиболее обширным является сортамент сортовой стали. К профилям общего назначения относят круглую, квадратную и полосовую сталь, ленту, проволоку, угловую сталь, швеллеры, двутавровые балки и другие профили. К профилям специального назначения относят рельсы и профили, применяемые в автотракторостроении, вагоностроении, судостроении, гидротехнических сооружениях, электропромышленности, сельскохозяйственном и текстильном машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Листовую сталь разделяют  на толстолистовую (при толщине листа более 4 мм) и тонколистовую (менее 4 мм).

Трубы в зависимости от способа изготовления разделяют на бесшовные и сварные.

Число операций, входящих в  технологический процесс прокатки, зависит от требований, предъявляемых к точности профиля, физико-механическим свойствам, состоянию поверхности, макро- и микроструктуре [2]. Чем выше эти требования, тем сложнее и из большего числа операций состоит технологический процесс, а, следовательно, больший комплекс мер требуется для создания здоровых и безопасных условий труда.

Основные операции технологического процесса прокатного производства следующие: подготовка металла к прокатке, нагрев металла перед прокаткой, прокатка, отделка, включая резку, охлаждение, правка, удаление поверхностных дефектов и др.

3. Особенности условий труда

Современные прокатные  цехи являются сложными производственными  комплексами, оснащенными разнообразным механическим, электрическим и подъемно-транспортным оборудованием, обслуживание которого требует четкого соблюдения правил безопасности и норм производственной санитарии. Прокатное производство отличается от других металлургических производств высокой скоростью технологических операций, интенсивностью грузопотоков и разнообразием метеорологических условий на различных участках.

Непрерывность технологического процесса требует  одновременного выполнения таких различных  по характеру операций, как нагрев, прокатка, транспортировка и складирование металла. Выполнение этих операций строго регламентировано по времени как графиком выполнения производственного плана, так и условиями безопасности. Так, недостаточный нагрев заготовки перед прокаткой может привести к поломке валков и аварии на стане.

К аналогичным  последствиям может привести и преждевременная  подача заготовки к стану, ее охлаждение на приемном рольганге. К травмированию обслуживающего персонала может привести увеличение скорости прокатки даже на одной клети, так как это приведет к обрыву раската или образованию петли.

Высокая интенсивность  производства обусловливает и высокую  интенсивность труда персонала  прокатных цехов. В течение рабочего дня операторы прокатных стазов, подающих и отводящих рольтангов, режущих устройств, а также машинисты кранов производят по несколько тысяч однообразных движений, получая при этом информацию о работе нескольких производственных операций. Это приводит к большому умственному утомлению, что сопряжено с ошибками в управлении механизмами и возникновению опасных ситуаций.

Большая часть  оборудования прокатных цехов имеет  автоматические и полуавтоматические системы управления и продолжает работать независимо от сложившейся производственной ситуации. Это также требует быстрого и правильного вмешательства обслуживающего персонала. Четкие знания и соблюдение правил безопасности необходимы обслуживающему персоналу для оперативного проведения ремонта (в условиях непрерывного производства) вышедшего из строя оборудования.

Отдельные участки  прокатного цеха резко отличаются друг от друга по метеорологическим условиям. На участках нагрева, прокатки и транспортировки горячего металла тепловые излучения намного превышают санитарные нормы, имеет место пониженная влажность воздуха, в то время, как на остальных участках температурные условия соответствуют наружным.

Большое значение в работе по обеспечению безопасных условий труда имеет организация и соблюдение грузопотоков. По направлению грузопотоков различают цехи с прямолинейными, прямолинейно поворотными, возвратно поворотными, пересекающимися и раздельными потоками. Наиболее совершенными являются цехи с прямолинейными грузопотоками, в которых станы расположены параллельно друг другу и по направлению движения металла.

В цехах же с пересекающимися и возвратно поворотными грузопотоками возрастает опасность травмирования. Поэтому одним из основных условий безопасности является разделение грузопотоков по назначению с тем, чтобы избежать их пересечений.

В прокатных цехах применяются механизмы для транспортировки (злектромостовые краны, конвейеры, рольганги, шлепперы), железнодорожный транспорт, внутрицеховой транспорт (электрокары, автопогрузчики) и автомобильный транспорт [3]. Работа с этими видами транспорта требует выполнения специальных правил техники безопасности. При передвижении автомашин и автопогрузчиков в прокатном цехе водители обязаны следить за тем, чтобы на пути движения не было препятствий, нагромождений и людей. Применение электрокар допускается при оборудовании их сигнализацией, тормозами и выключателем, действующими автоматически.

Для прокатных  цехов характерна также большая  протяженность и разбросанность обслуживаемых механизмов, имеющих дистанционное управление и расположенных на высоте и в подвальных помещениях, что, разумеется, снижает видимость и слышимость световой и звуковой сигнализации, затрудняет прием предупредительных сигналов.

4. Санитарно-гигиеническая характеристика прокатного производства

Микроклимат производственных помещений определяется сочетанием температуры, влажности, подвижности воздуха, температуры окружающих поверхностей и их тепловым излучением. Параметры микроклимата определяют теплообмен организма человека и оказывают существенное влияние на функциональное состояние различных систем организма, самочувствие, работоспособность и здоровье. Температура в производственных помещениях является одним из ведущих факторов, определяющих метеорологические условия производственной среды. Температура воздуха зависит от количества явного (избыточного) тепла, равного разности между приходом тепла в помещение и расходом его через ограждения здания. Скорость движения воздуха зависит от действия вентиляционных устройств.

В результате периодичности  проведения горячих операций микроклимат цехов неустойчивый, с часто изменяющимися параметрами, кроме того, имеется повышенная влажность (при охлаждении горячего металла). Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечнососудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем - ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции. Ввиду требований технологического процесса движение воздуха в производственных помещениях нежелательно, поэтому и не наблюдается подвижности воздуха. В результате действия теплового излучения окружающих поверхностей и взаимодействия производимого металла атмосфера прокатного цеха представляет собой смесь теплого (иногда горячего) воздуха и металлической пыли. Причем над прокатными станами наблюдаются еще и пары технологических жидкостей (смазка, техническое масло).

Для снижения количества вредных веществ, аккумуляции теплоизбытков  в цехе используют различные виды вентиляции, которая может быть общеобменной или местной; приточной или вытяжной; естественной или механической. Удаление загрязненного воздуха от технологического оборудования осуществляется осевыми вентиляторами, установленными в торцах фонарей, и естественным путем - через открывающиеся фрамуги фонаря.

Интенсивное шумовое  воздействие на организм человека неблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечнососудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха по типу кохлеарного неврита. В производственных условиях источниками шума являются: механизмы прокатных станов, крановые механизмы, ручные механизированные инструменты, электрические машины, компрессоры, подъемнотранспорое, вспомогательное оборудование (вентиляционные установки, кондиционеры). Шумы характеризуются большим значением звукового давления, спектральной широкополосностью, постоянством во времени. Основной шум прокатного цеха лежит в области частот до 1000 Гц и имеет значения звукового давления в пределах 75-95 дБ. Главным источником шума при прокате металла является прокатный стан 900 и прокатный стан 350 , в котором находится огромное количество металлических механизмов.

Допустимые  уровни звукового давления в соответствии с ГОСТ 12,1.003-83, на рабочем месте в производственных помещениях и на территории предприятия 80 дБ.

Уровень шума меняется в зависимости от производственного  участка и может достигать 100 дБ и выше.

Степень воздействия  шума на человека зависит от громкости, высоты и тембра звука, а также продолжительности воздействия. Результатами воздействия шума могут быть утомление слуха, шумовая травма и профессиональная тугоухость. В результате отрицательного воздействия шума на работу мозга нарушается восприятие человеком оперативной информации, рассеивается внимание и ухудшается память. Вредное влияние шума сказывается не только на органах слуха, но и на центральной нервной системе, что проявляется в понижении работоспособности и уменьшении производительности труда.

Для снижения механического  шума применяют детали из нешумящих материалов, вибропоглощающие прокладки и эластичные муфты. При невозможности снижения шума в самих источниках его образования они заключаются в звукопоглощающие кожухи. В качестве звукопоглощающих материалов используются войлок, минеральная вата, асбест, асбосиликат, пористая штукатурка, поролон, резина.

Для защиты органов  слуха применяют наружные и внутренние противошумы (антифоны). Наружные противошумы (шумозащитные наушники) прикрывают ушную  раковину. Внутренние противошумы (заглушки, вкладыши) вставляются в наружный слуховой проход.

Вибрация - это  механическое колебательное движение системы с упругими связями. В  условиях прокатного производства наблюдается  местная (локальная) и общая вибрации. Прокатные станы (900 и 350) при своей работе создают общую вибрацию, которая заключается в отклонении рабочих мест от положения равновесия на малую величину.

В прокатном  цехе вибрация обладает неоднородностью  по спектру частот и непостоянством во времени. Локальная вибрация зависит  от контакта оператора с колеблющимся телом. Производственными источниками локальной вибрации являются ручные механизированные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия с пневматическим или электрическим приводом. Инструменты ударного действия основаны на принципе вибрации. К ним относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, пневмотрамбовки. К ручным механизированным машинам вращательного действия относятся шлифовальные, сверлильные машины, электромоторные пилы.

 Список литературы.

1. «Технология горячей обработки материалов» Под ред. Н.М. Челнокова, М, 1972 г.

2. «Прокатное производство», Полухин П.И., Федосов Н.М., Королев А.А., Матвеев Ю.М. М.,  1982 г.

3. «Общая металлургия», Бурдаков Д.Д., Бурдаков Ю.Д., Володин С.А., Жилкин Н.К., 1971 г.

4. «Производство проката» Зотов В.Ф., 2000 г.