Процесс прокатки шаров на станах - Дипломная работа

Процесс прокатки шаров на станах осуществляется из круглой прутковой заготовки с помощью двух валков, имеющих винтовые калибры. При однозаходной калибровке за каждый оборот валков прокатывается один шар. При многозаходной калибровке - число шаров, выходящих из валков за один оборот, равно числу заходов винтового калибра. Для повышения точности и качества валков и упрощения их изготовления разработаны специальные приспособления для нарезания на токарно-винторезном станке винтовых ручьев шаропрокатных валков, имеющих переменный шаг. На базе шаропрокатных станов созданы технологические комплексы для изготовления высококачественных мелющих шаров, включающие печь для нагрева заготовки, шаропрокатный стан, закалочное и транспортные устройства.Разработка отечественными учеными новых технологических процессов (прокатка мелющих шаров и шариков для подшипников коротких тел вращения - штифтов и втулок, изделий с винтовой и резьбовой поверхностью, ребристых труб, коротких изделий с периодическим профилем и др.), создание на их основе специальных станов поперечно-винтовой прокатке для изготовления изделий машиностроительного назначения позволило резко расширить возможности поперечно-винтовой прокатки, увеличить сортамент выпускаемой продукции, используя при этом те же схемы прокатки, т.е. двух - или трехвалковые. Двухвалковая схема: прокатка шаров и шарикоподшипников; прокатка коротких тел вращения; прокатка коротких тел с периодическим профилем; прокатка изделий с винтовой (резьбовой) поверхностью; прокатка червячных пар. Широко применяемые в черной и цветной металлургии станы поперечно-винтовой прокатки конструктивно изготовлены таким образом, что каждый из двух известных схем прокатки: двухвалковая или трехвалковая. К достоинствам трехвалковым станам поперечно-винтовой прокатки относится: - меньшее скольжение металла относительно валков; - схема напряженного состояния металла заготовки более благоприятна; - меньшая вероятность вскрытия внутренней полости заготовки; - возможность получения труб периодического профиля. К достоинствам двухвалковых станов поперечно-винтовой прокатки можно отнести следующее: упрощенность конструкции рабочей клети, ее привода и переналадки стана;Применяемая сегодня технология производства в литейном цехе РМЗ позволяет получать ограниченное количество мелющих шаров из износостойкого чугуна не высокого качества. Для обеспечения возрастающих объемов производства товарной продукции АО "ССГПО" требуется увеличение выпуска мелющих шаров. Использование стальных мелющих шаров в сравнении с чугунными дает снижение удельного расхода шаров с 1,23 кг/тонну до 0,765 кг/тонну концентрата, снижение времени измельчения и следовательно увеличение производительности мельниц.Шары стальные, катаные (в дальнейшем шары), применяемые в шаровых мельницах, предназначенных для разлома руды, различного состава, угля, клинкеров и других материалов, изготавливаются согласно техническим требованиям. Шары должны соответствовать требованиям настоящих технических условий и изготавливаться по технологической документации, утвержденной в установленном порядке: Шары по твердости подразделяются на следующие группы: нормальной твердости; Размеры, предельные отклонения по ним, расчетная масса шаров должны соответствовать таблице 1.1. Для изготовления шаров должны применяться специальные стали, марки и химический состав которых приведены в таблице 1.2: для шаров 1 группы - сталь марки Ш-1, для шаров 2 группы - сталь марки Ш-2, для шаров 3 и 4 групп - сталь марки Ш-3. прокатка шар металлопрокатный цех В шарах допускаются отклонения по химическому составу от норм, приведенных в таблице: углерода - 0,03, кремния - 0,05, марганца - 0,1, серы - 0,005; фосфора - 0,050.В соответствии с действующими нормами проектирования территория города расположена в соответствии с установленной санитарно-защитной зоной 300 м с подветренной стороны преобладающего направления ветра по отношению к промышленной зоне, ТЭЦ.Генплан объекта решен в соответствии с необходимым технологическим процессом, а также с учетом норм и правил. Главным объектом генерального плана является металлопрокатный завод, который располагается в центральной части отведенного участка общей площадью 300000 МІ. Кроме производственного корпуса на генплане размещены КПП, прокатный участок, шихтовый двор, МНЛЗ, РМЦ, АБК, газоочистка, пожарный резервуар, кислородная, компрессорная, вторичные отстойники, бытовые помещения, здравпункт.Для пешеходного движения вдоль всех автомобильных дорог, а также между отдельными зданиями и сооружениями устроены асфальтированные и пешеходные дороги, и тротуары шириной 2 м.Таблица 2.1 - Технико-экономические показатели генплана Наименование Значение Площадь дорог и площадок, МІ 10200В цеху установлено два шаропрокатных стана для прокатки шаров диаметром 60 мм. В состав оборудования линии стана входят устройства для загрузки прутков, непрерывная проходная индукционная печь для нагрева круглых прутков, устройство для транспортировки нагреты

Содержание

1. Общая пояснительная записка

1.1 Обзор современного состояния производства станов поперечно-винтовой прокатки

1.2 Анализ действующего оборудования

1.3 Предлагаемое проектное решение

1.4 Характеристика мелющих шаров

2. Генеральный план

2.1 Характеристика промплощадки для строительства

2.2 Перечень зданий и сооружений

2.3 Благоустройство и озеленение

2.4 Показатели генплана

3. Технология производства

3.1 Технологический процесс производства шаров

3.2 Рабочий инструмент шаропрокатных станов и особенности его калибровки

3.3 Расчет калибровки валков

3.4 Определение крутящих моментов при прокатке шаров

3.5 Расчет на прочность вала рабочего валка

3.6 Расчет режима нагрева заготовки

3.7 Расчет производительности стана и количества шаропрокатных шаров

4. Охрана труда

4.1 Основные разделы охраны труда

4.2 Вредные производственные факторы и борьба с ними

4.3 Правила безопасности при прокатном производстве

5. Промышленная экология

5.1 Анализ состояния окружающей среды АО "ССГПО"

5.2 Утилизация и ликвидация отходов

6. Специальная часть

6.1 Влияние химического состава на качество стали

6.2 Дефекты катаных шаров

7. Технико-экономическая часть

Заключение

Список используемой литературы

1. Общая пояснительная записка

1.1 Обзор современного состояния производства станов поперечно-винтовой прокатки

Существует множество способов по улучшению качества литой заготовки, среди них выделяются такие как: внедрение электромагнитного перемешивания, применение современных типов кристаллизатора, применение водовоздушного охлаждения, улучшение конструкции клети прокатного стана, что приведет к уменьшению дефектов в стали и тем самым улучшению ее качества.

Сравнительный анализ валков двух производителей показал, что валки фирмы ENCE GMBH лучше почти по всем показателям, их и берем для установки. Расчеты на прочность валка показали, что данные валки имеют хорошие показатели по твердости, пределу текучести, прочности на растяжение. Валки менее подвержены износу и у них больше срок службы

После анализа научно-патентной литературы и подробного изучения технологии производства, проблем металлопрокатного завода был предложен комплекс нового оборудования для решения данных проблем. В комплекс оборудования входят: Электромагнитный перемешиватель (ЭМП), система водовоздушного охлаждения, КРИСТАЛЛИЗАТОРCONCUST, ВАЛКИENCE GMBH.

ЭМП имеет целый ряд преимуществ, это новейшая технология получения высококачественных непрерывно-литых заготовок, уменьшение количества поверхностных дефектов в 2-3 раза, увеличивается зона равноосных кристаллов на 50.100%, уменьшается центральная пористость и ликвация до 0 баллов, повышается возможность увеличения скорости разливки на 20.30%, расширяется возможность литья с более высокой температурой перегрева Т°С на 10.15°С, позволяет значительно расширить сортамент разливаемых марок сталей в том числе высокоуглеродистых и специальных (подшипниковых, нержавеющих и инструментальных).

Основные технологические преимущества системы водовоздушного охлаждения заключаются в следующем: высокие скорости движения потоков непосредственно в отверстии форсунки, что существенно уменьшает вероятность его зарастания, возможность формирования капель воды оптимальных размеров, что повышает эффективность охлаждения в целом, широкий диапазон изменения параметров подачи охлаждающей жидкости и воздуха, что дает возможность использовать один типоразмер форсунок для различных марок сталей и скоростей литья, однородность распыления воды вдоль поверхности широких граней слябов за счет использования нескольких форсунок по ширине (с перекрытием), что снижает вероятность локального переохлаждения (перегрева) поверхности слитка.

Кристаллизатор данной конструкции улучшает условия теплоотвода через стенки кристаллизатора, что оказывает влияние не только на качество заготовки, но и способствует более высокой производительности.

Валки компании ENCE GMBH отличаются высокой износоустойчивостью, твердостью, пределом прочности на растяжение и текучести. Замена валков позволяет улучшить качество проката и уменьшить количество продукции с дефектами.

После изучения технологии производства, были выявлены следующие недостатки: производительность цеха не соответствует плановой, большое количество дефектов литых заготовок, устаревшее оборудование, постоянно забиваются форсунки, что приводит к неравномерному теплообмену. Данный комплекс мер позволяет решить эти проблемы.

Новое оборудование несет в себе вредные и опасные факторы, поэтому требуется внедрение дополнительных мер по технике безопасности, в частности при работе с ЭМП и системой водовоздушного охлаждения. В данной работе предлагается провести меры по защите от электромагнитных лучей, а так же соблюдать технику безопасности при работе с форсунками, так как воздух выходит из них под высоким давлением.

В сфере экологии была рассмотрена проблема запыленности металлопрокатного завода. Решением этой проблемы стала установка фильтра марки ФРМ1-6. Проведенные расчеты показывают, что после его установки ПДК запыленности станет в норме.

Внедряемое оборудование позволяет уменьшить на 60% количество заготовок с дефектами. Качество заготовок при этом улучшается, а себестоимость уменьшается. Все это положительно влияет на увеличение дохода. Рентабельность увеличится и составит 25%. Срок окупаемости составит 0,79 года. В целом применение нового оборудования будет экономически целесообразным.

Предложенный комплекс мер способствует улучшению качества стали, избавлению от многих видов дефектов, помимо этого улучшается производительность, можно повышать сортамент выпускаемой стали, что дает необходимые условия для дальнейшего пути развития металлопрокатного завода.

1. А.К. Торговец, Ю.И. Шишкин, И.А. Пикалова. "Оборудование и проектирование металлургических цехов". Учебное пособие. - Алматы: НИЦ "Галым", 2007,187 с.

2. Технологический паспорт на МНЛЗ.

3. Рахимов З.Р. Методические указания к экономической части дипломной работы для студентов специальности 050709 - "Металлургия" всех форм обучения. - Рудный: РИИ, 2007. - 25 с.

4. СНИП II-89-90 "Генеральные планы. Нормы проектирования";

5. СНИП II-92-76 "Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий";

6. Кудрин В.А. Теория и технология производства стали: учебник для вузов. - М.: "Мир", ООО "Издательство АСТ", 2003. - 528 с.

7. Отчет по преддипломной практике, 2011.

8. СНИП II-4-79 "Естественное и искусственное освещение";

9. Ахлюстин В.К. Электрификация ОФ. - М.: Недра, 1973.

10. Сперанский Б.С., Туманский Б.Ф. Охрана окружающей среды в литейном производстве. - Киев; Донецк: Вища шк. Головное изд-во, 1985. - 80 с.

11. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация, переработка. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. - 336с.

12. Экологический паспорт предприятия.

13. Воскобойников В. Г, Кудрин В.А., A. M. Якушев. "Общая металлургия". М.: ИКЦ "Академкнига". 2002г.

14. ГОСТ 12.1.005-76 "ССБТ Воздух рабочей зоны";

15. СНИП II-2-80 "Противопожарные нормы";

16. ГОСТ 12.1.004-85 "Пожарная безопасность";

17. СНИП II-90-81 "Производственные здания";

18. СНИП 245-71 "Санитарные нормы проектирования промышленных зданий";

19. Трепененков Р.И. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1980. - 284с.

20. СНИП II-33-75 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха";

21. Еронько С.П. Быковских С.В. Физическое моделирование процессов внепечной обработки и разливки стали. - К.: Техника, 1998. - 136

22. ГОСТ 2.301 - 68. ЕСКД - Форматы

23. ГОСТ 2.302 - 68. ЕСКД - Масштабы

24. ГОСТ 2.303 - 68. ЕСКД - Линии

25. ГОСТ 2.304 - 81. ЕСКД - Шрифты чертежные

Размещено на