Технологический процесс производства периодического профиля

  Содержание 

Введение………………………………………………………………………………………………3

Технология производства исходной заготовки…………………………………………………….4

Технические требования к заготовке……………………………………………………………….4

Краткая характеристика технологии производства и оборудования……………………………..5

Анализ  дефектов заготовки………………………………………………………………………….8

Технологический процесс и оборудование для производства периодического профиля 32 мм из марки стали 35ГС……………………………………………………………..............................9

Нагревательные  средства и режим нагрева………………………………………………………...9

Технологические операции и оборудование для обработки  металлов давлением, порезки (смотки) и охлаждения………………………………………………………………………….…..12

Контроль  качества, технология и оборудование отделки………………………………………...14

Заключение……………………………………………………………………………………..........27

Список использованных источников…………………………………………………...................28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

   Узбекский  металлургический комбинат. Первенец  черной  металлургии  Центрально азиатского  региона,  единственное  и старейшее предприятие страны  по  производству  сортового проката и помольных шаров.

   Решение  о  строительстве  металлургического  завода  для  переработки  лома  и  удовлетворения  потребностей  местной  промышленности  в  сортовом  прокате  и  кровельном  листе  было  принято  накануне  Второй  мировой  войны,  18  июня  1941 года.  Война  помешала  мирному  строительству.  Но, не  смотря  на  это,  почти  через  год  Совнарком  Узбекистана  утвердил  «Мероприятия  по  строительству  Узбекского  металлургического  завода  в  районе  г. Бекабад».

   В декабре 1942 года первые группы строителей стали закладывать фундаменты вспомогательных  цехов, а в феврале следующего года были заложены первые кубометры  бетона в фундамент мартеновского  цеха. Через год, 5 марта 1944, выдала первую плавку мартеновская печь №1. Этот день и считается днем рождения завода.

   Сегодня  ОАО  «Узметкомбинат» прошедший путь  длиною  в  65  лет на  подъеме.  Ориентация  на  потребителя определена  политикой в области качества.

   Целью  политики  в  области  качества  является  выпуск  продукции,  которая  отвечает  требованиям  потребителей,  их  запросам  в  соответствии  с  Международными  стандартами,  в  сроки  поставки  согласно  заключенных контрактов,  при этом  достигается  устойчивая  прибыль  ОАО  «Узметкомбинат».

   Анализ  производственной программы предприятия показывает, что значительную долю в общем объеме производства составляет горячекатаная продукция, удовлетворяющая главным образом нужды строительства и имеющая региональное потребление. На сегодняшний день, с целью повышения конкурентной способности, перед каждым предприятием поставлены задачи по повышению качества, расширению сортамента готовой продукции, улучшению условий труда на основе применения современных достижений науки и техники, создания непрерывных, безотходных или малоотходных производственных процессов, полной механизации и автоматизации технологических операций. 
 
 
 
 

   Технология  производства исходной заготовки 

   Технические требования к заготовке 

   Для получения периодического профиля  диаметром 32 мм на сортопрокатном стане 300 применяют исходную непрерывно-литую заготовку сечением 250×320 мм, длиной от 4 до 6 м, отвечающую по химическому составу требованиями соответствующих стандартов и технических условий и разлитую на сортовой МНЛЗ. Исходная заготовка для прокатки профилей должна соответствовать требованием ТУ 14-1-4492 [1].

   Геометрические  размеры заготовок должны соответствовать  требованием, указанных в таблице  1. 

Таблица 1 – Требования к геометрическим размерам НЛЗ

   Кривизна  заготовки не должна превышать 1% длины  искривленного участка.

   Разность  диагоналей по сечению заготовки  не должна превышать 20 мм, косина реза 15 мм, выпуклость и вогнутость 7,5 мм.

   Разбраковка и зачистка литых заготовок для  проката па трубную заготовку  производится огне резчиком по зачистке и резке металла при контроле сменного контролера ОТК адъюстажа. 
 

   Краткая характеристика технологии производства и оборудования 

   Исходной  заготовкой для производства арматуры 32мм из стали 35ГС является непрерывно – литой блюм, которую производят в электросталеплавильном цехе.

   Электросталеплавильный  цех введен в эксплуатацию в 1978 году. В состав цеха входят 3 отделения, каждое из которых состоит в свою очередь из участков. В шихтовой участок поступают и хранятся материалы, для дальнейшей выплавки стали. Здесь происходит сортировка материалов. Электропечевой участок состоит из электродуговой  печи емкостью 100 т. Таких печей всего 3 типа ДСП – 100НЗА с трансформаторами мощностью 50 МВА. Печь выплавляет до 120 тысяч тонн  стали в год. На участке литейного зала происходит подготовка сталеразливочных ковшей, а также вспомогательного оборудования. Участок непрерывной разливки стали представлен четырех ручьевой радиальной машиной непрерывной разливки стали (МНЛЗ) с рабочей скоростью разливки 0,5 м/мин температурой сталеразливочного ковша 1650ºC. Температура в точке разгиба 915ºC. МНЛЗ состоит из сталеразливочного и промежуточного ковша, кристаллизатора, тянущих роликов и резка, разрезающего непрерывную заготовку на заготовки длиной 6м.

   Краткая техническая характеристика МНЛЗ приведена  в таблице 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2 - Краткая техническая характеристика МНЛЗ

   Сталеплавильное отделение позволяет получать прямоугольную  заготовку сечением 250×320 мм и длиной 4000-6000 мм для подачи на стан 300.

   От  электропечи жидкая сталь в сталеразливочном ковше подаётся на машину литейным краном. Сталеразливочный ковш устанавливают  в печном пролёте на консоль подъёмно-поворотного  стенда и поворотом на 180º переводят  МНЛЗ в рабочую позицию над  промежуточным ковшом.

   Промежуточный ковш, предварительно разогретый с  помощью газовых горелок в  одной из резервных позиций, установлен на самоходной тележке, имеющей механизм подъёма.    Перед подачей сталеразливочного ковша промежуточный ковш перемещают в рабочее положение над кристаллизатором.

   Механизмом  подъёма стенда сталеразливочной ковш опускают в требуемое положение  по высоте и начинают процесс разливки. Перед началом разливки в кристаллизатор вводится затравка, образующая его  дно.

   При заполнении кристаллизатора включаются приводы тянущих клетей радиального  участка машины, которыми осуществляется начальный период вытягивания слитка через затравку. Когда затравка приходит в правильно-тянущую зону, клети  радиального участка, настроенные на размер слитка, осуществляют только направляющие функции, а дальнейшее вытягивание производится правильно-тянущими клетями, которые одновременно правят слиток с выходом на горизонтальный участок. Во время разгибания передний конец слитка отделяется от затравки, которая двумя приводными клетями отводится на хранение.

   Выпрямляемый  правильно-тянущими клетями непрерывный  слиток движется далее по горизонтальному  рольгангу, разрезается на мерные заготовки, которые с помощью крюкового  подъёмника поднимаются на холодильник.

   Краткое описание основных узлов МНЛЗ.

   Промежуточный ковш стопорный, стальной конструкции  снабжен устройством для замены разливочных станков. Ёмкость ковша  до 22 т.

   Кристаллизатор  сборной конструкции, длина рабочих  медных стенок 1000 мм. Схема охлаждения кристаллизатора прямоточная. Расход воды 5,3 м³/c.

   Приводной радиальный участок машины образован  двух роликовыми клетями с пружинным поджимом верхних роликов и приводом нижних.

   Правильно-тянущее  устройство имеет две двух роликовые клети с пружинным поджимом верхних роликов и приводом нижних.

   Затравка  выполнена из литых, соединённых  шарнирами, криволинейных звеньев  и сменной головки с пазом  для сцепления с металлом.

   Резка непрерывного слитка на мерные заготовки  производится газорезаками, в которых  держатели резаков схватываются со слитками пневмо-зажимами и перемещаются с ними во время реза. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Анализ  дефектов заготовки 

   Заготовки краном подаются в пролет посада металла  в печь, где происходит контроль заготовок.

   Контроль  осуществляется, автоматизировано, электромагнитно-тепловым методом, при этом контролируют сечение, длину, массу, кривизну и качество поверхности  заготовки. Прокатная заготовка  проходит с постоянной скоростью  через высокочастотный индуктор. В поверхностных слоях индуцируются токи, которые равномерно разогревают  здоровый поверхностный слой, но в  результате концентрации тока на дефектах и удлинения пути прохождения  тока на трещинах дефектные участки  разогреваются больше. Одним из главных  параметром, определяющих эффективность  контроля, является глубина проникновения  тока в металл, которая в основном зависит от частоты тока индуктора. Чем выше частота, тем меньше толщина  прогреваемого слоя и выше чувствительность к поверхностным дефектам.  При  частоте тока 44-66 кГц минимальная  глубина выявляемых дефектов составляет 0,2-0,4 мм, при частоте 440 кГц обнаруживаются дефекты на глубине до 0,15-0,20 мм, но возможность определения более  мелких дефектов возрастает. Возможна настройка частоты на заданную глубину  выявляемых дефектов.

   Чувствительность  метода возрастает, если предварительно на поверхность металла нанести  индикаторные покрытие в виде суспензии, цвет которого в зависимости от степени  нагрева изменяются от белого до темно-коричневого. Считывая картину распределения  цвета по поверхности, можно контролировать дефекты на глубине 1-2 мм. Главное  преимущество термо-цветных методов считывания информации состоит в том, что они позволяют определять дефекты без удаления окалины на заготовке, причем дефекты на гранях и ребрах выявляются с равной чувствительностью.

   На  поверхности заготовки не должно быть плен, рванин, трещин, закатов, шлаковых включений. Выявленные в ходе контроля недопустимые дефекты на поверхности  заготовки удаляют огневой зачисткой.

   Выявленные  при сплошной зачистке дефекты зачищаются до полного их удаления. Допустимая глубина зачистки не должна превышать  максимально допустимой глубины  дефектов (12 мм).

   После зачистки заготовки подвергаются визуальному  контролю.

   Назначенные на прокатку заготовки укладываются на разгрузочный шлеппер, с которого передаются на рольганг со встроенными весами.

   Технологический процесс и оборудование для производства периодического профиля  диаметром 32 мм из марки стали 35ГС 

   Нагревательные средства и режим нагрева 

   На  стане 300-2 применяют трех стадийный нагрев заготовок.

   Стан  оборудован тремя нагревательными  печами с шагающим балками и проходной  печью с роликовым подом, предназначенной  для уменьшения температурного клина  по длине раската и подогрева  после прокатки в обжимной клети.

   Технические характеристики нагревательной и роликовой печей представлены                  в таблице 3 и 4. 

Таблица 3 - Техническая характеристика нагревательной печи

Таблица 4 - Техническая характеристика роликовой подогревательной печи

   Режим нагрева определяют, учитывая размеры  исходной заготовки, режим обжатий, скоростной режим, особенности стали, связанные с химическим составом и образованиями структуры конца  прокатки. Для заготовок 250×320 мм из стали 35ГС режим нагрева представлен  в таблице 5. 

Таблица 5 – Температура печи по зонам для стали 35ГС

   Нагрев  осуществляется в автоматическом режиме работы печи. Ручное регулирование  разрешается только в аварийных  ситуациях. Перепад температуры  по сечению заготовки не должен превышать 20ºC.

   На  рисунке 1 показано распределение температуры  по длине печи с шагающими балками.

   Рисунок 1 – Распределение температуры  по длине печи с шагающими балками 

   Время нагрева заготовки в методической зоне 0,84ч.

   Время нагрева заготовки в сварочной  зоне 1,75ч.

   Время нагрева заготовки в томильной  зоне 0,95ч.

   Общее время нагрева заготовки в  печи 3,54ч. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Технологические операции и оборудование для обработки  металлов давлением, порезки (смотки) и  охлаждения 

   Технологическая схема производства периодического профиля 32мм из стали 35ГС представлена на рисунке 2.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           Рисунок 2 – Технологическая  схема производства проката

   Непрерывный среднесортно-мелкосортный стан «300»  предназначен для прокатки квадратной передельной заготовки от 120х120 мм до 160х160 мм, трубной заготовки диаметром  от 140-150 мм с Обжимной группы, сортового  и фасонного проката из углеродистых, низколегированных и легированных сталей с Сортовой части стана.

   Марки сталей, прокатываемых на стане, приведены  в таблице 6. 

Таблица 6 – Марочный сортамент стана

   Названия  основного технологического оборудования стана:

   Прокатка  на стане осуществляется: в обжимной группе в одну нитку, в черновой и  промежуточных группах металл прокатывается  в две нитки, которые перед  чистовыми группами клетей разделяются  на левую и правую линию прокатки. 

   Технология, контроль качества и оборудование отделки, термообработка

   Нормативный документ на готовый сортамент Tsh 48.3-004:2003(Узбекистан)

   Наименование  продукции – стержневой арматурный прокат

   Назначение  продукции - для использования в железобетонных конструкциях

   Размеры арматурного проката диаметром 32 мм по Tsh 48.3-004:2003(Узбекистан)

   По  точности прокат изготовляют:

• А – высокой;
• Б – повышенной;
• В – обычной.

Таблица 7 – Размеры арматурного проката диаметром 32 мм

   Марка стали – 35ГС.

   Группа  марок стали – низколегированная.

   Химический  состав стали должен соответствовать  требованиям, приведенным в таблице  8. 
 
 

Таблица 8 – Химический состав для стали 35ГС