Дипломная работа: Калибровка валков для горячей прокатки арматурной стали

Содержание

Введение

1. Технология и оборудование производства

1.1 Краткая характеристика предприятия

1.2 Технические требования к исходному полупродукту и готовой продукции

1.2.1 Технические требования к исходному полупродукту

1.2.2 Технические требования к готовой продукции

1.3 Технологический процесс и оборудование для производства исходного полупродукта

1.4 Оборудование для производства заданного вида продукции

1.4.1 Нагревательные устройства

1.4.2 Основное и вспомогательное оборудование

2. Расчет параметров технологического процесса

2.1 Расчет деформационного режима

2.2 Расчет температурного и скоростного режима

Выводы

Список использованных источников

арматурный прокат стан деформационный

Введение

В данном проекте разработана калибровка валков для горячей прокатки арматурной стали периодического профиля №20 класса А400 из стали 35ГС на стане 300-2 АО «Узметкомбинат».

Приведен анализ существующего оборудования и технологической схемы производства сортового проката. Для выбранного профиля проведен расчет деформационного и температурного режима.

На сегодняшний день с целью повышения конкурентной способности, перед каждым предприятием поставлены задачи по повышению качества, увеличению производительности, 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.

Одной из актуальных вопросов в настоящее время является качество производства, удовлетворяющие потребителя.

Целью работы является разработка технологического процесса производства арматурного проката №20 класса А400 из стали 35 ГС в условиях стана 300-2 АО «УзМеткомбинат». Придание данному профилю качества, отвечающие ТУ и ГОСТу. Проанализировать и разработать технологический процесс данного профиля. Рассчитать деформационный и температурный режим.

1. Технология и оборудование производства

1.1 Краткая характеристика предприятия

Основной специализацией открытого акционерного объединения «Узбекского металлургического комбината» (АО «Узметкомбинат») является производство горячекатаной сортовой продукции.

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.

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 заключенным контрактам, 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.

1.2 Технические требования к исходному полупродукту и готовой продукции

1.2.1 Технические требования к исходному полупродукту

Для получения периодического профиля № 20 на сортопрокатном стане 300-2 АО «Узметкомбинат» применяют исходную непрерывно-литую заготовку сечением 250Ч320 мм, длиной от 4 до 6 м, разлитую на сортовой МНЛЗ, отвечающую по химическому составу требованиям соответствующих стандартов и технических условий. Исходная заготовка для прокатки профилей должна соответствовать требованием ТУ 14-1-4492.

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

Таблица 1 - Требования к геометрическим размерам НЛЗ [4]

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 производится огнерезчиком по зачистке и резке металла при контроле сменного контролера ОТК адъюстажа ЭСПЦ.

На кантователе заготовки очередной плавки производится осмотр с четырех сторон: первые (головные) и последние (хвостовые) заготовки из серии плавок переводтся в сталь на сортовой прокат.

На поверхности заготовок не должно быть трещин, а также вследствие не стабильной разливки - поясов, ужимин, заворотов корочки металла, наплывов, которые должны быть удалены путем пологой огневой зачистки.

Обнаруженные угловые трещины должны быть зачищены с соблюдением следующих условий:

- глубина зачистки (по диагонали угольник прикладывается к зачищенному углу) не должна превышать 40 мм;

- на противоположном, по стороне 250 мм, углу производить зачистку аналогичной глубины на расстоянии 1 м от конца заготовки;

- на широких гранях заготовок с зачищенной угловой трещиной яркой краской делать отметку «У»;

- в паспорте плавки указывать количество заготовок с зачищенными угловыми трещинами;

Заготовки с поверхностными трещинами, расположенными по центру той или иной грани, поясами, ужиминами, заворотами корочки металла, наплывами, заливинами после очистки указанных дефектов отделять от плавки и передавать в СПЦ-2 по ГОСТ 5781

На поверхности отдельных заготовок, отсортированных, при разбраковке стали, назначаемых на сортовой прокат, арматурную и шаровую сталь, не должно быть трещин, поясов ужимин, заворотов корочки металла, наплывов, которые должны быть зачищены путем пологой огневой зачистки.

На поверхности заготовки для проката ГОСТ 5781 после зачистки не должно быть трещин, скопленный неметаллических включений на глубину более 5 мм.

Пояса на заготовках, во избежание «бурежек» на стане, зачищают особо тщательно до удаления в районе пояса поперечных трещин, скоплений шлака и пузырей.

Дефекты удаляют путем огневой зачистки не менее чем с шестикратным развалом.

Глубина зачистки не должна превышать 40 мм в данном сечении при одно- и двусторонней зачистке.

Нормативные документы на продукцию:

Химический состав - ГОСТ 5781-82. Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций;

Прокат арматурный свариваемый периодического профиля класса А400 выпускается по ГОСТ 5781-82.

1.2.2 Технические требования к готовой продукции

На рисунке 1 приведены Размеры и предельные отклонения размеров арматурной стали периодического профиля.

Рисунок 1 - Размеры и предельные отклонения размеров арматурной стали периодического профиля

Каждую партию арматурного проката у потребителя подвергают входному контролю.

Для контроля качества поверхности, геометрических параметров и массы 1 м длины проката, а также испытаний на растяжение, изгиб или изгиб с разгибом отбирают по одному образцу.

Для арматурного проката, поставленного с указанием в документе о качестве статистических показателей механических свойств, испытания образцов на растяжение, изгиб или изгиб с разгибом допускается не проводить.

Качество поверхности арматурного проката проверяют без применения увеличительных приборов.

Для испытаний на растяжение используют образцы арматурного проката в состоянии поставки или после правки.

1.3 Технологический процесс и оборудование для производства исходного полупродукта

Непрерывно-литые заготовки производят в электросталеплавильном цехе АО «Узметкомбинат».

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.

Электропечей участок состоит из электродуговой печи емкостью 100 т. Таких печей всего 3 типа ДСП - 100НЗА с трансформаторами мощностью 50 МВА. Печь выплавляет до 120 тыс. стали в год.

На участке литейного зала происходит подготовка сталеразливочных ковшей, а также вспомогательного оборудования.

Участок непрерывной разливки стали представлен четырехручьевой радиальной машиной непрерывной разливки стали (МНЛЗ) с рабочей скоростью разливки 0,5 м/мин температурой сталеразливочного ковша 1650єC. Температура в точке разгиба 915єC.

МНЛЗ состоит из сталеразливочного и промежуточного ковша, кристаллизатора, тянущих роликов и резка, разрезающего непрерывную заготовку на заготовки длиной 6 м.

Краткая техническая характеристика МНЛЗ приведена в таблице 2

Таблица 2 - Краткая техническая характеристика МНЛЗ

Сталеплавильное отделение позволяет получать прямоугольную заготовку сечением 250Ч320 мм и длиной 4000-6000 мм для подачи на стан 300.

От электропечи жидкая сталь в сталеразливочном ковше подаётся на машину литейным краном.

Рисунок 2 - Схема машины непрерывного литья заготовки (МНЛЗ)

1 - сталеразливочный ковш; 2 - стенд подъемно - поворотный; 3 - промежуточный ковш; 4 - тележка промежуточного ковша; 5 - кристаллизатор; 6 - секция вторичного охлаждения; 7 - механизм качения кристаллизатора; 8 - тянущие клети радиального типа; 9 - тянущие - правильные клети; 10 - тянущие клети затравки; 11 - затравка; 12 - стопорное устройство; 13 - газорезка; 14 - рольганг; 15 - механизм выкатки подъемно - поворотного стенда.

1.4 Оборудование для производства заданного вида продукции

1.4.1 Нагревательные устройства

Цель нагрева перед горячей обработкой давлением состоит в придании металлу необходимых пластических свойств, снижении сопротивления деформации, улучшение качества металла. В процессе нагрева структура металла изменяется. Происходят фазовые превращения, карбидные фазы переходят в твердый раствор, структура становится гомогенной, что в итоге повышает технологическую пластичность.

При выборе режима нагрева стремятся обеспечить максимальную производительность и оптимальное качество металла, а также уменьшить вредные последствия нагрева, в том числе и угар (окалину) и обезуглероживание металла.

Режим нагрева включает следующие параметры:

1) температура нагрева;

2) скорость повышения температуры во времени;

3) время выдержки при постоянной температуре (томление).

Скорость прогрева зависит также от удельной теплоемкости с [Дж/кг·єС)] и плотности материала с (кг/м), а в конечном итоге - от коэффициента температуропроводности - а (м/ч): а = л/с. Для углеродистых сталей коэффициент температуропроводности равен 0,05 м/ч.

Рисунок 3 - Диаграмма фазовых состояний и превращений Fe-C

Скорость нагрева регулируют температурой печи в момент посадки и интенсивностью повышения ее во времени. Практические данные показали, что для сталей углеродистых в первом периоде нагрева (600-800 єС) скорость нагрева, не должна превышать 300 єС/ч.

Во втором периоде нагрева, т.е. при более высоких температурах, когда заканчиваются структурные превращения и резко повышается пластичность, скорость нагрева увеличивают. Для этого температуру печи повышают до заданной или выше ее на 30-50 єС.

После достижения заданной температуры нагрева металл в течение определенного времени выдерживают в печи, выравнивая температуру поверхности и центра до определенных пределов. Это третий период нагрева (период томления), когда улучшается и качество металла, так как происходят некоторые структурные изменения (переход карбидов в твердый раствор), выравнивание химического состава в результате диффузии и соответствующее улучшение механических свойств, диффузионное удаление водорода, наличие которого в некоторых сталях чревато образованием флокенов после обработки.