Дипломная работа
На тему:
Анализ проката ОАО «Междуреченский Трубный Завод»
Оглавление
Введение… 3
1 Описательная часть проекта. 6
1.1 Описание свойств обрабатываемых металлов и сплавов. 6
1.2 ГОСТ и требования, предъявляемые к готовым изделиям. 12
1.3 Описание существующей технологии производствапродукции и ее анализ 19
1.4 Выбор новой технологии и ее обоснование. 29
1.5 Описание основного и вспомогательного оборудования. 38
1.6 Брак и меры, применяемые для его устранения. 45
1.7 Инструмент и смазка. 49
2 Расчетная часть проекта. 52
2.1 Расчет прокатного инструмента. 52
2.2 Расчет нормативно технологической карты новойтехнологии. 61
2.3 Расчет усилия прокатки. 64
Библиография… 67
Введение
В 1934г., 1 апреля былпостроен Междуреченский Трубный Завод. В это же время введен в эксплуатацию цехфасонных соединений деталей трубопроводов площадью 20тыс.кв. метров и мощностью22 тыс.тонн продукции в год. А 28 декабря 1942г – введен в эксплуатациютрубопрокатный цех 1. За годы войны завод поставил оборотным предприятиям более24 мил.метров стальных труб, около 30 тыс.метров стальной ленты, 2,5 млн.снарядных гильз, 9 млн. штук пружин для автоматов. Заводы страны получили более80 тыс.тонн трубной заготовки, для госпиталей было изготовлено 40 тыс.кроватей. Народному хозяйству было поставлено 162 тыс.тонн чугунных труб. Нынезавод – один из ведущих предприятий трубной промышленности России. Трубы смаркой завода поставляются нефтяникам и газовикам Западной Сибири, Средней Азиии Крайнего Севера, автомобилестроителям ВАЗа, АвтоЗИЛа, ГАЗа, АЗЛК;обеспечивают успешную работу судостроителей и предприятий нефтехимическогокомплекса; широко используются в промышленно – гражданском строительстве. ОАО “МеждуреченскийТрубный Завод” – это свет, вода, тепло для жителей города. Широчайшийасортимент, высокое качество, оперативность в выполнение заказов, умереннонизкие цены – приоритеты синарских трубников.
В трубоволочильном цехеВ-2 холоднодеформированные трубы обычно изготавливают сочетанием холоднойпрокатки и волочения. При этом на стане холодной прокатки производятзначительное уменьшение толщины стенки и диаметра за одну операцию, чтосокращает число проходов при волочении. После заключительного волочения трубыподвергают окончательному отжигу и направляют на отделку: предварительнуюправку на кулачковом прессе, окончательную правку на валковом правильном станес косым расположением валков и обрезку концов на станках. После осмотра трубы,при необходимости, проходят гидравлические или другие испытания, на ихповерхность наносят консервационную смазку и сдают на склад готовой продукции.
В последнее время дляуспешной конкуренции, по производству продукции из черных металлов, с другимизаводами в мире приобретает новое усовершенствованное оборудование. В 2002г.,28 октября – В трубопрокатном цехе 4 запущена в эксплуатацию 5–я линия понарезке труб нефтеного сортамента. Завод вышел на мировой уровень качества истал крупнейшим в Европе производителем насоснокомпресорных труб. Запустилилинию снятия фоски на экспортном участке цеха Т–4. Заказана новаявоздухоразделительная установка для производства особо чистого азота из Одессы.ОАО “Междуреченский Трубный Завод” – это 580 тыс.тонн трубы в год; более 10тыс. маркопрофилеразмеров, одновременно находящихся в производстве; самыесовременные в России трубопрокатные станы; уникальное оборудование попроизводству труб для нефтедобывающей, автомобильной, машиностроительнойотрослей; современнах технологий с целым набором средств приборного контроля.
1.Описательная часть проекта
1.1Описание свойств обрабатываемых металлов и сплавов
Описание свойств сталимарки 12Х1МФ.
Вид поставки.
Сортовой прокат – ГОСТ20072-74; трубная заготовка – ТУ 108.11.653-82, ТУ 108-938-80, ТУ 14-1-1529-93,ТУ 14-1-2560-78; трубы –ТУ 108-754-78, ТУ 14-3-825-79, ТУ 14-3-341-75; лист — ТУ 108-1273-84, ТУ 14-1-686-73, ТУ 14-1-1584-75; прутки –ТУ 14-1-1397-75;поковки –ТУ 108.17.1050-78 .
Назначение.
Трубопроводы, трубы пароперегревателейи коллекторов высокого и сверхвысокого давлениядля работы при температуре570-585 оС. Сталь теплоустойчевая перлитного класса.
Химический состав. Влияниепримесей и добавок на свойства стали.
Массовая доля элементов %, указана в таблице 1.
Таблица 1 — Массовая доляэлементов, % C Si Mn S P Cr Ni Мо V 0,11-0,15 0,17-0,37 0,40 -0,70 не более 0,90-1,2 н.б 0,15 0,25-0,35 0,15-0,30 0,015 0,015
Влияние примесей.
Сера – вызывает в стали-хрупкость при горячей обработке давлением. Красноломкость связана с наличием встали сульфидов железа FeS, которые входят в состав эвтектики. Температураплавления эвтектики 988˚C, она легкоплавкая и располагается по границамзёрен.
Фосфор – растворяется вферрите, повышая его прочность, но в сильной степени понижает пластичность.Фосфор вызывает хладноломкость стали – снижение ударной вязкости по мерепонижения температуры. Фосфор повышает порог хладноломкости стали. Каждый 0,01процент фосфора повышает порог хладноломкости на 25˚C. Участки,обогащённые фосфором, отличаются повышенной хрупкостью. Содержание фосфора встали строго ограничивают.
Никель – увеличивает ипрочность и пластичность, то есть делает сталь более вязкой. Кроме того добавканикеля увеличивает коррозионную стойкость стали и совместно с хромом делаетсталь нержавеющей (окалиностойкой).
Марганец – при содержанииболее 1 процента является добавкой. Количество добавленного марганца может бытьзначительным и достигать 12 процентов, чем больше марганца, тем сталь болееизносостойкая. Красноломкость стали из-за примесей серы устраняет марганец,который связывает серу в сульфиды MnS, при этом образование легкоплавкойэвтектики в стали исключается. Частицы сульфидов MnS располагаются в структурестали в виде отдельных включений.
Кремний – добавляется вколичестве 1-1,5 процента, так как при большем содержании кремния стальстановится хрупкой. Кремний повышает прочность и упругие свойства стали.
Марганец и кремнийдобавляют в сталь при её выплавке для удаления окислов железа. Они являютсяраскислителями.
Влияние добавок.
Хром – резко увеличиваетпрочность и твёрдость стали, а так же её прокаливаемость. Содержание хромауменьшает красноломкость при увеличенном содержании серы. Хром так же увеличиваетизносостойкость.
Молибден – увеличиваетпрочность, твердость и прокаливаемость стали. Но в отличие от других добавокколичество резко уменьшается, а действие его такое же. Увеличиваеткрасностойкость, поэтому применяется для изготовления штампов и инструмента.
Ванадий – придаетпластичность.
Дополнительныеособенности.
Ковка –1240-7800С(заготовка), 1240-8000С(слиток) .
Способы сварки: РД, РАД,АФ, МП, и КТ. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Ограниченосвариваемая.
Обрабатываемость резанием:В нормализованном и отпущеном состоянии при меньше или равно 138 НВ и />=470 Н/мм2,Кv=1,5(твердый сплав), Кv=1,35 (быстрорежущая сталь).
Температура критическихточек приведена в таблице 2.
Таблица 2 — Температуракритических точек, 0С. Ас1 Ас3 Аr1 Аr3 740-780 880-900 720-740 820-830
Механические свойства прикомнатной температуре в таблице 3.
Таблица 3 — Механическиесвойства при комнатной температуре.Сечение, мм
/>, Н/мм2
/>, Н/мм2
/> KCU, Дж/см2 HB Не менее До 90 255 470 21 98 ≤217 От 91 до150 255 470 19 88 ≤217 От 150 и выше 255 470 18 83 ≤217
Режимы термообработкиуказаны в таблице 4.
Таблица 4 — Режимытермообработки.НД Режим термообработки Операция Температура 0С Охлаждающая среда ГОСТ 20072-74
Нормализация
Отпуск
960-980
700-750 Воздух
Описание свойств стали марки20.
Вид поставки.
Сортовой прокат – ГОСТ5949-75; лист толстый – ГОСТ 7350-77; лист двухслойный ГОСТ 10885-85; трубнаязаготовка — ТУ14-1-1529-93, ТУ14-1-2560-78, ТУ14-1-565-85; трубы – ГОСТ9940-81, ГОСТ 9941-81, ТУ14-3Р-55-2001, ТУ14-3-1261-84, ТУ 14-3Р-197-2001;трубки (капиллярные) – ГОСТ 14162-79.
Назначение.
После нормализации или безтермообработки-крюки кранов, стропы, серьги, башмаки, под моторные рамы,косынки, муфты, цилиндры, вкладыши подшипников и другие неответственные ненагруженные детали. Детали сварных конструкций с большим объемом сварки такиекак: трубопроводы, кованые детали ТЭС и АЭС, пароперегреватели, трубные пучкитеплообменных аппаратов, коллекторы, корпуса аппаратов и другие детали,работающие при температуре от – 40 до + 450 0С под давлением. Послехимико-термической обработки -фрикционные диски, поршневые пальцы, кулачковыевалики, червяки, шестерни, толкатели и другие детали, к которым предъявляютсятребования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокойпрочности сердцевины.
Химический состав. Влияниепримесей.
Массовая доля элементов, %по ГОСТ 1050-88 указана в таблице 5.
Таблица 5 — Массовая доляэлементов, % по ГОСТ 1050-88C Si Mn S P Cr Ni As Cu N 0,17-0,24 0,17-0,37 0,35-0,65 ≤0,040 ≤0,035 ≤0,25 ≤0,30 ≤0,08 ≤0,30 ≤0,008
По ОСТ 108.030.113-87, ТУ14-1-1529-93 и ТУ 14-1-2560-78 содержание серы- не более 0,025 %, фосфора- неболее 0,030 %.
Влияние примесей.
Сталь в виде примесейсодержит кремний и марганец, серу и фосфор.
Кремний и марганец необходимыв процессе получения стали и после отчистки остаются в ее составе. Марганец –увеличивает прочность и упругость, а также делает сталь износостойкой приповышенном содержании серы.
Содержание серы и фосфорав стали исчисляется сотыми долями процента.
Повышенное содержание серывызывает красноломкость – это появление хрупкости при нагреве стали дотемпературы красного каления. Если при этом создавать в стали ударные нагрузки,т.е подвергать ковке, то могут образоваться трещины.
Содержание фосфора даже всотых долях процента вызывает хладноломкость – это разрушение стали при низкихтемпературах.
Хром – повышает твердостьи прочность, способствует более глубокой прокаливаемости стали. При наличиихрома сталь закаляется при более низкой скорости охлаждения (в масле). При этомкоробление изделий получается незначительным.
Никель – повышает ипрочность и пластичность, то есть сталь становится вязкой. Добавка никеляувеличивает прокаливаемость, но в меньшей степени, чем хром. При содержании всплаве и никеля и хрома его можно закалять на воздухе.
Титан – повышает твердостьстали, за счет того, что делает ее мелкозернистой. Добавка титана увеличиваеткрасностойкость.
Дополнительныеособенности.
Ковка – 1280-7500С.
Способы сварки: РД, РАД,АФ, МП, и КТ. Сваривается без ограничений ( кроме химика — термическиобработанных деталей).
Обрабатываемость резанием:В горячекатаном состоянии при 126-131 НВ и />=460-500 Н/мм2, Кv=1,7(твердыйсплав), Кv=1,6(быстрорежущая сталь).
Температура критическихточек приведена в таблице 6.
Таблица 6 — Температуракритических точек, 0С. Ас1 Ас3 Аr1 Аr3 735 850 680 835
Механические свойства прикомнатной температуре в таблице 7.
Таблица 7 — Механическиесвойства при комнатной температуре.Сечение, мм
/>, Н/мм2
/>, Н/мм2
/> KCU, Дж/см2 HB Не менее
Ø 20-820
s=2.5-36 245 412 21 - ≤156
Ø 20-420
s=2.5-18 245 412-588 21 49 -
Ø 5-108
S=0.5-17 245 412-588 21 49 -
Ø 20-219
s=2-25 255 431 22 78 ≤156
Ø 5-250
s=0.3-24 245 412 21 - ≤156
Ø57-465
s=3.5-60 216 412-549 241 491 -
Ø 10-108
s=2-13 216 412-549 221 391 -
Режимы термообработкиуказаны в таблице 8.
Таблица 8 — Режимытермообработки.НД Режим термообработки Операция Температура 0С Охлаждающая среда ГОСТ 550-75 Термически обработанные горячедеформированные трубы - - Термически обработанные холоднодеформированные трубы - - ГОСТ 8733-74 Термообработка - - ТУ 14-3-190-82 - Горячедеформированные трубы Холоднодеформированные трубы ГОСТ 8731-74 По НД - - ТУ 14-3Р-55-2001 Нормализация горячедеформированных труб 920-950 - Нормализация холоднодеформированных труб
1.2ГОСТ и требования, предъявляемые к готовым изделиям
Трубы стальные бесшовныедля паровых котлов и трубопроводов изготавливают по ТУ 14-3р-55, диаметром 38 мм, толщиной стенки 3 мм из стали марки 12Х1МФ.
Требования предъявляющиеТУ 14-3р-55.
по длине трубы поставляютнемерной длины от 3 до 12 м;
предельные отклонения понаружному диаметру и толщине стенки труб, не должно превышать (по диаметру 38+0,3, -0,0 мм; по стенке 4 +10,-2 %);
по требованию потребителя трубыдолжны изготавливаться по внутреннему диаметру и толщине стенки, а также понаружному и внутреннему диаметру и разнстенности. Предельное отклонение повнутреннему диаметру труб не должны превышать предельных отклонений понаружному диаметру;
овальность иразностенность труб не должны выводить их размеры запредельные отклонениясоответственно по наружному диаметру и толщине стенки;
концы труб должны бытьобрезаны под прямым углом: при этом косина реза не должна превышать 20;
по требованию потребителятрубы подвергаются дефектоскопии неразрушающими методамию;
окалина с поверхности трубдолжна быть удалена;
на поверхности допускаютсявмятины, продольные риски без острых углов, мелкая рябизна глубиной не более 10процентов от номинальной толщины стенки, но не более 0,2 мм при D/S>5 и 0,6 при D/S
Правила приемки готовыхтруб.
трубы принимают партиями.Партия должна состоять из труб одного размера, одного режима термообработки.Количество труб в партии устанавливается для горячедеформированных не более 200шт., для холоднодеформированных и теплодеформированных – не более 400 шт;
проверке наружной ивнутренней поверхностей, размеров и дефектоскопии подвергают каждую трубу;
в случае разногласииоценки химического состава для проверки отирают не менее одной трубы от партии;
контроль макроструктурытруб проводят по требованию потребителя.
для испытания нарастяжение, ударный изгиб, сплющивание, раздачу, для контроля макроструктуры сталиотбирают две трубы от партии, а для гидроиспытания 2% труб, но не менее двухтруб от партии.
Методы испытаний.
От каждой отобранной трубыотрезают: для испытаний на растяжение, один образец; для испытаний натвердость, два образца; для испытаний на изгиб, два образца; для испытаний насплющивание, один образец; для испытаний на раздачу, один образец; для контролямакроструктуры, один образец.
качество поверхности трубыпроверяют без применения увеличительных приборов, при необходимости проводятсветление или травление поверхности, толщину стенки проверяют с обоих концовтрубы;
испытание на растяжениедолжно проводиться на продольном, коротком пропорциональном образце;
испытания на раздачупроводят оправкой с углом конусности 30˚ до увеличения наружного диаметратруб на 15 процентов.
Маркировка, упаковка,транспортирование и хранение.
Маркировка, упаковка,транспортирование, хранение и оформление документации — по ГОСТ 10692-80 соследующими дополнениями:
транспортированиепродукции проводится транспортом всех видов в соответствие с правиламиперевозки грузов действующими на транспорте данного вида. По железным дорогамперевозка осуществляется в зависимости от массы и габоритных размеров в крытыхили открытых вагонах. Масса грузового места не должно превышать примеханизированной погрузке в открытые транспортные средства 10000 кг, в крытые 1250 кг.
на одном конце трубыдиаметром 25 мм и более, толщиной стенки не менее 3 мм, на расстоянии до 1м от одного из концов должны быть отчетливо нанесены: клеймо отделатехнического контроля, марка стали и номер партии.
для труб, которым вустановленном порядке присвоен государственный Знак качества, ярлык и документо качестве должны иметь изображение государственного Знака качества, в порядке,установленном Государством.
Трубы для АВТОВАЗа,поставляемые в нагортованном состоянии изготавливают по ТУ 14-161-201,диаметром 8 мм, толщиной стенки 1 мм из стали марки 20.
Требования предъявляющиеТУ 14-161-201 .
по длине трубы должныизготавливаться немерной длины до 12метров;
трубы должныизготавливаться по наружному диаметру и толщине стенки, по требованиюпотребителя трубы должны изготавливаться по внутреннему диаметру и толщинестенки, а также по наружному и внутреннему диаметру и разнстенности. Предельноеотклонение по внутреннему диаметру труб не должны превышать предельныхотклонений по наружному диаметру;
овальность иразностенность труб не должны выводить их размеры запредельные отклонениясоответственно по наружному диаметру и толщине стенки;
концы труб должны бытьобрезаны под прямым углом: при этом косина реза не должна превышать 20. Потребованию потребителя на концах труб с толщиной стенки свыше 5мм должна бытьфаска для сварки. По согласованию изготовителя с потребителем допускаетсяобрезать трубы из стали марок 10, 20 и 10Г2 плазмотроном с углом фаски поотношению к торцу трубы более 100;
по требованию потребителятрубы должны выдерживать испытание на сплющиваниедо получения междусплющивающими поверхностями растоянияе (Н) в миллиметрах, вычесленного поформуле
H=(1,08/>S)/(0,08+S/D) ,
где s — номинальнаятолщина стенки, мм;
Dн — номинальный наружныйдиаметр, мм;
по требованию потребителятрубы подвергаются дефектоскопии неразрушающими методами;
на поверхности труб недопускаются трещины, плены, рванины, закаты, отслаивающая окисная пленка иржавчина;
допускаются риски,рябизна, незначительные вмятины, следы зачистки дефектов, следы от стравленнойокалины, следы правки если, они не выводят размер трубы за пределы минусовогодопуска отклонения;
наличие неотслаивающейсятонкой окисной пленки, изменение цвета поверхности, получившееся в результатетермицеской обработки или налет меди красного цвета не служит браковочнымпризнаком;
механические свойствадолжны соответствовать, временное сопротивление разрыву />, Н/мм2 равно 539;придел текучести sт,Н/мм2 равно 490; относительное удлинение Y, % 8; число твердости по Бринеллю НВ, не более111.
Правила приемки готовыхтруб.
трубы принимают партиями.Партия должна состоять из труб одного размера, одного режима термообработки.Количество труб в партии устанавливается для горячедеформированных не более 200шт., для холоднодеформированных и теплодеформированных – не более 400 шт;
проверке наружной ивнутренней поверхностей, размеров и дефектоскопии подвергают каждую трубу;
в случае разногласииоценки химического состава для проверки отирают не менее одной трубы от партии;
контроль макроструктурытруб проводят по требованию потребителя;
при получениинеудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей понему проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же партиитруб. Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию;
химический состав сталипринимается по документу о качестве изготовления заготовки;
при возникновениикакого-либо несоответствия, пакет на участок не принемается и ставится визвестном для мастера месте.
Методы испытаний.
От каждой отобранной трубыотрезают:
для испытаний нарастяжение, один образец;
для испытаний натвердость, два образца;
для испытаний на ударныйзагиб, два образца;
для испытаний насплющивание, один образец, на образцах со стенкой 1 мм и меньше твердость измеряется на внутренней поверхности;
для испытаний на раздачу,один образец;
для испытаний набортование, один образец;
внутренний диаметр трубконтролируют нутрометром индикаторным;
контроль геометрии икачества поверхности;
для контролямакроструктуры, один образец;
толщину стенки проверяют собоих концов трубы. Обмер трубы по наружному диаметру производят в любом месте,кроме мест зачистки дефектов. Толщину стенки в местах зачистки определяют какразность между фактической толщиной стенки у конца, ближайшего к месту дефекта,и глубиной зачистки по образующей или измерением при помощиультрозвукового-толщиномера;
допускается обмерять трубысредствами приборного автоматического контроля. Наружную поверхность трубосматривают без применения увеличительных приборов. Внутреннюю поверхность трубдиаметром 70 мм и более осматривают с двух сторон при помощи перископа сдвухкамерным и более увеличением на длину перископа. При применениидефектоскопии перископирование не проводится;
отбор проб для химическогоанализа должно производиться по ГОСТ 7565-81;
контроль химическогосостава осуществляется по методике предприятия-изготовителя труб, а приразногласиях в оценке химического состава — по ГОСТ 22536.0-87, ГОСТ22536.1-88, ГОСТ 22536.2-87, ГОСТ 22536.3-88, ГОСТ 22536.4-88, ГОСТ 22536.5-87,ГОСТ 22536.6-88, ГОСТ 12344-88, ГОСТ 12345-88, ГОСТ 12346-78, ГОСТ 12347-77,ГОСТ 12348-78, ГОСТ 12349-83, ГОСТ 12350-81, ГОСТ28473-90, ГОСТ 12358-82, ГОСТ12359-81, ГОСТ 12360-82, ГОСТ 12361-82;
испытание на растяжениедолжно проводиться на продольном, коротком пропорциональном образце по ГОСТ10006-80. Скорость испытания до предела текучести- не более 10 мм/мин, запределом текучести- не более 40 мм/ мин;
допускается контролироватьмеханические свойства труб из сталей всех марок, кроме 15Х5М-у, неразрушающимиметодами по нормативно-технической документации;
испытание на ударный изгибпроводят на трубах с толщиной стенки более 12 мм по ГОСТ 9454-78.Образцы вырезают из кольца в двух диаметрально противоположных местах ближе кнаружной поверхности;
испытание на раздачудолжно проводиться по ГОСТ 8694-75;
испытание на сплющиваниепроводится на трубах диаметром 22 мм и более с толщиной стенки не более 10 мм по ГОСТ 8695-57;
при обнаружении насплющенных образцах мельчайших надрывов или других мелких дефектов разрушаетсяповторное испытание на сплющивание другого образца, взятого от той же трубы, спредварительным снятием поверхностного слоя (внутреннего и наружного) наглубину не более 0,2 мм для труб диаметром до 108 мм и не более 1 мм для труб диаметром свыше 114 мм;
испытание на твердостьдолжно проводиться по ГОСТ 9012-59 для труб с толщиной стенки не менее 2,5 мм и по ГОСТ 9013-59 для труб с толщиной стенки менее 2,5 мм на обоих концах трубы;
для труб, труб прошедшихтермическую обработку в проходных печах, твердость контролируют с одного конца;
допускается проводитьконтроль твердости труб из сталей всех марок, кроме 15Х5М-у, неразрушающимиметодами по нормативно-технической документации. При разногласиях в оценкекачества проверка проводится по ГОСТ 9012-59 и 9013-59;
макроструктуры металлатруб проверяют на травленом кольчевом поперечном образце по ГОСТ 10243-75;
контролю макроструктурыподвергают трубы с толщиной стенки 12 мм и более;
гидравлическое испытаниетруб должно проводиться по ГОСТ 3845-75 с выдержкой их под давлением не менее10 с;
взамен гидроиспытанияизготовителю разрешается проводить контроль каждой трубы неразрушающимиметодами, обеспечивающими соответствие труб нормам испытательногогидравлического давления;
дефектоскопия трубпроводится по методике, утвержденной в установленном порядке;
контроль наружногодиаметра труб проводят штангенциркулем типа ЩЦ по ГОСТ 166-89, гладкиммикрометром типа МК по ГОСТ 6507-90, скобами листовыми по ГОСТ 18362-73, ГОСТ18363-73, ГОСТ 18364-73;
контроль толщины стенкипроводят трубным микрометром типа МТ по ГОСТ 6507-90;
контроль длины трубпроводят рулеткой по ГОСТ 7502-80;
контроль кривизны трубпроводят поверочной линейкой по ГОСТ 8026-75 и ТУ 2-034-225-87.
Маркировка, упаковка,транспортирование и хранение.
масса поставляемого пакетане должна превышать 3тн;
диаметр пакета должен быть300-400мм;
трубы должны бытьзаконсервированны по наружной и внутренней поверхности консервационной смазкой,предохраняющей от корозии на время транспортирования и хранения в сухихзакрытых помещениях в течении шести месяцов с момента отгрузки труб;
смазка удаляется промывкойгорячим раствором с применением поверхностно-активных веществ(ПАВ);
по требованию потребителя,указанному в заказе, трубы поставляют упакованными в водонепронецаемую бумагу иобрешотку;
транспортирование трубпроводится железнодорожными вагонами.
1.3Описание существующей технологии производства продукции и ее анализ
Трубы для АВТОВАЗа.
Заготовкой дляпроизводства труб для АВТОВАЗа поставляемых в нагартованном состоянии размером8х1 мм служат трубы диаметром 45,0 мм со стенкой 3,5 мм длинной 3000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонах из цеха Т-3. Передзапуском в производство заготовка подвергается заковке головов на AVS-40 надиаметр 34,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает всебя травление, омеднение, фосфатирование, нейтрализацию и омылениепогружением.
Трубы набираются в скобы итравятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты(Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Подогретые трубы лучшеподвергаются омеднению, поэтому перед омеднением их опускают в горячую воду.Омеднение производится в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) прицеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовкапромывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Фосфатированиепроводится в 1 %-ном фосфатном растворе (ZnО ) при температуре 40-60 0С неменее 2 минут. После чего следует нейтрализация в 0,2-0,3 %-ном содовомрастворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха.Нейтрализованная, заготовка выдерживается на воздухе в специальном кармане дляслива до полного удаления раствора не менее 5 минут и подвергается омылениюпогружением в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-650С в течение 3 минут. Отходы при химической обработке составляют 0,3% от массытрубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочноговолочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 3,5протягиваются на диаметр 36,0 и стенку 2,7. Длинна труб до волочения 3000 мм, а после волочения –4800 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,6. Отходы на настройку станапринемаем 2% от массы трубы.
После оправочноговолочения трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи сроликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубыперемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходеиз печи составляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производитсяс целью снятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение егосопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшениякачества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массытрубы.
Затем производится обрезкаголовок на образивно отрезном станке длинной 160 мм. После обрезки длинна трубы составляет 4176 мм, отходы составляют 3,3% от массы трубы.
В процессе термообработкипод действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергаютправке на роликовой — правильной машине 20-114, скорость правки 50 м/мин.Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.
После правильной машинытрубы, электромостовым краном подаются на травильный участок, набираются вскобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении,омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы итравятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты(Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднениев 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре дополного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанная труба податсяна стан ХПТ при помощи электромостового крана. На стане ХПТ-32 происходитхолодная прокатка трубы с диаметра 36,0 мм со стенкой 2,7 мм на диаметр 20,0 мм со стенкой 1,05 мм. Длинна заготовки до прокатки 4640мм, после прокатки-20880 мм. При прокатке трубы автоматически режутся летучей пилой на мерные длины. В итоге вместоодной трубы длинной 20880 мм, получается 5 труб длинной 4176 мм. Вытешка при прокатке 4,5. Отходы нанастройку стана 2% от массы трубы.
После прокатки на станеХПТ трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типаAVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 20,0 мм, а диаметр головки-14,0мм. Длинна головок-127мм.
После радиально ковочнуюмашины типа AVS-25 трубы отжигаются. При холодной обработке металлдеформируется, происходит изменение структуры. У такого металла увеличиваетсяупругость и предел прочности при растяжении, удлинение уменьшается, причем тембольше, чем была деформация. Такое явление в металле называется наклепом.Сильно наклепанные трубы, имея большие внутренние напряжения, могут произвольнорастрескиваться. Наклепанный металл с трудом поддается дальнейшей обработке.Для придания металлу механических свойств путем ликвидации наклепа трубыподвергаются термической обработке. Отжиг труб после прокатки и заковки головокпроизводится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печиколеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы притермообработке составляют 0,3% от массы трубы.
После термообработки трубыэлектромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы иподвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении,нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся.Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4)при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднениев 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре дополного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочноговолочения усилием, “Shevoler ” 30 тн. Трубы диаметром 20,0 со стенкой 1,05протягиваются на диаметр 16,0 и стенку 0,9. Длинна труб до волочения 4176 мм, а после волочения –6264 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,5. Отходы на настройку станапринемаем 2% от массы трубы.
Затем производится обрезкаголовок на образивно отрезном станке длинной 164 мм. После обрезки длинна трубы составляет 6100 мм, отходы составляют 2,4% от массы трубы.
После обрезки головоктрубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типаAVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 16,0 мм, а диаметр головки-10,0мм. Длинна головок-160мм.
После радиально ковочнуюмашины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовойпроходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температураметалла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработкесоставляют 0,3% от массы трубы.
После термообработки трубыэлектромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы иподвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении,нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся.Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4)при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднениев 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре дополного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочноговолочения усилием 30 тн. Трубы диаметром 16,0 со стенкой 0,9 протягиваются надиаметр 11,0 и стенку 0,95. Длинна труб до волочения 6100 мм, а после волочения –8540 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройкустана принемаем 2% от массы трубы.
Затем производится обрезкаголовок на образивно отрезном станке длинной 140 мм. После обрезки длинна трубы составляет 8400 мм, отходы составляют 1,5% от массы трубы.
После обрезки головоктрубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типаAVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 11,0 мм, а диаметр головки-7,0мм. Длинна головок-160мм.
После радиально ковочнуюмашины типа AVS-16 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходнойпечи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубыперемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходеиз печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% отмассы трубы.
После термообработки трубыэлектромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы иподвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении,нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесстравления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) притемпературе 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промываетсяв холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-номрастворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полноговыделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочноговолочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 11,0 со стенкой 0,95 протягиваются надиаметр 8,0 и стенку 1,0. Длинна труб до волочения 8400 мм, а после волочения –11760 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройкустана принимаем 2% от массы трубы.
Так как трубы сдаются внагартованном состоянии, т.е без термообработки на готовом размере, то послеволочения следует правка, которая включает в себя: предварительную правку нароликовой — правильной машине и окончательную правку на семи валковом — правильном стане. Отходы на настройку оборудования 1% от массы трубы.
Поправленные трубы режутсяна готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резкаконцов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 100 мм, поэтому обрезается 260 мм, а это 2,0% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 11500 мм.
Готовые трубыосматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов,проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяетсясуммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются иупаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляетсясертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.
В этой технологиипроизводства труб применяется холодная прокатка труб на станах ХПТ-32,безоправочное волочение и оправочное волочение. Оправочное и безоправочноеволочение влекут за собой неизбежные геометрические отходы при обрезке головок,но из такой заготовки невозможно получить иначе готовую трубу, так кактребуется слишком большее обжатие, которое нельзя получить однопроходнымволочением. Дополнительные геометрические отходы и безвозвратные отходы навспомогательных операциях ( термическая и химическая обработки ) ведут кувеличению заправочного коэффициента и уменьшению выхода годного. Выход годногопо массе составляет 76,12, а по заправочному коэффициенту 76,1.
Трубы бесшовные дляпаровых котлов и трубопроводов.
Заготовкой дляпроизводства труб, бесшовные для паровых котлов и трубопроводов поставляемыхразмером 38х8 мм служат горячекатаные заготовки диаметром 57,0 мм со стенкой 4,0 мм длинной 5000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонахиз цеха Т-3. Перед запуском в производство заготовка подвергается заковкеголовов на AVS-40 на диаметр 43,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает в себя травление, омеднение, и омылениепогружением.
Травлению трубыподвергаются для удаления окалины и подготовки поверхности труб для нанесениянеобходимых последующих покрытий. Травление производят в сернокислотныхрастворах с содержанием серной кислоты 20-25% при температуре 50˚C втечении 15-30 минут. Далее труба поступает на промывку в горячей фильтрованнойводе в течении 3-5 минут при температуре воды ни ниже 60˚C.Промытаязаготовка проходит омеднение и сушку. Процесс омеднения ведут в растворе,содержащем серной кислоты 20-40 г/л с содержанием медного купороса 15-25г/л втечении 2-3 минут при температуре 20-25˚C. Омеднение производят дляснижения сил трения в процессе волочения. Сушка производится в сушильныхкамерах при температуре 80-120˚C в течении 30-40 минут.Затем заготовкапоступает на омыление с погружением в вводно-мыльный раствор. Омылениепроизводят в течении 5-10 минут в растворе содержащем 5-8% хозяйственного мыла(жирность 60%) и около 0,1 % кальцинированной соды при температуре 50-70˚C.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочноговолочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 57,0 со стенкой 4,0протягиваются на диаметр 45,0 и стенку 2,9. Длинна труб до волочения 5000 мм, а после волочения –8500 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,7. Отходы на настройку станапринимаем 2% от массы трубы.
Затем производится обрезкаголовок на образивно отрезном станке длинной 160 мм. После обрезки длина трубы составляет 8340 мм, отходы составляют 1,9% от массы трубы.
После обрезки головоктрубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типаAVS-40, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 45,0 мм, а диаметр головки-36,0мм. Длинна головок-160мм.
После заковки головоктрубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовымподом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаютсявнутри печи со скоростью 3,6 м/мин, температура металла на выходе из печисоставляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производится с цельюснятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение егосопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшениякачества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массытрубы.
Затем заготовка поступаетна химическую обработку, которая включает в себя травление, омеднение, иомыление погружением.Травление производят в сернокислотных растворах ссодержанием серной кислоты 20-25% при температуре 50˚C в течении 15-30минут. Далее труба поступает на промывку в горячей фильтрованной воде в течении3-5 минут при температуре воды ни ниже 60˚C.Промытая заготовка проходитомеднение и сушку. Процесс омеднения ведут в растворе, содержащем серной кислоты20-40 г/л с содержанием медного купороса 15-25г/л в течении 2-3 минут притемпературе 20-25˚C. Омеднение производят для снижения сил трения впроцессе волочения. Сушка производится в сушильных камерах при температуре80-120˚C в течении 30-40 минут.Затем заготовка поступает на омыление спогружением в вводно-мыльный раствор. Омыление производят в течении 5-10 минутв растворе содержащем 5-8% хозяйственного мыла (жирность 60%) и около 0,1 %кальцинированной соды при температуре 50-70˚C.
Обработанные трубы электромостовымкраном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочноговолоченияусилием 15 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 2,9 протягиваются надиаметр38,0 и стенку 3,0. Длинна труб до волочения 8340 мм, а после волочения –10008 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,2. Отходы на настройку станапринемаем 2% от массы трубы.
Далее производятбезжиривание. Обезжиривающий раствор содержит NaOH 30-45%, NaNO3 20-60%,Na2B4O7 1,5-2,0%, сода 0-30%.
После обезжиривания трубыпоступают на термообработку, в печь с защитной атмосферой при температуре 960˚C.Печь с защитной атмосферой применяют для того, чтобы поверхность труб былачистой, без окалины. Состав защитной атмосферы: водород- 4-6%, оксид углерода-не более 0,5%, углекислый газ- не более 0,2%, кислород- не более 0,005%, азот-остальное.
В процессе термообработкипод действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергаютправке на валковом- правильном стане 20-114, скорость правки: минимальная 0,67м/сек;максимальная 2,68 м/сек. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.
Поправленные трубы режутсяна готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резкаконцов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 48 мм, поэтому обрезается 208 мм, а это 2,1% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 9800 мм.
Готовые трубыосматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов,проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяетсясуммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются иупаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляетсясертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.
1.4 Выбор новой технологиии ее обоснование
Новая технологиявыбирается с учетом недостатков существующей технологии.
Трубы для АВТОВАЗа.
В выбранной новойтехнологии, заготовкой для производства труб поставляемых в нагартованномсостоянии размером 8х1 мм служат трубы диаметром 45,0 мм со стенкой 3,5 мм длинной 3000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонахиз цеха Т-3. Перед запуском в производство заготовка подвергается заковкеголовов на AVS-40 на диаметр 34,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает в себя травление, омеднение, фосфатирование,нейтрализацию и омыление погружением.
Трубы набираются в скобы итравятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты(Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Подогретые трубы лучшеподвергаются омеднению, поэтому перед омеднением их опускают в горячую воду.Омеднение производится в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) прицеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовкапромывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Фосфатированиепроводится в 1 %-ном фосфатном растворе (ZnО ) при температуре 40-60 0С неменее 2 минут. После чего следует нейтрализация в 0,2-0,3 %-ном содовомрастворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьковвоздуха. Нейтрализованная, заготовка выдерживается на воздухе в специальномкармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут и подвергаетсяомылению погружением в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла притемпературе 40-65 0С в течение 3 минут. Отходы при химической обработкесоставляют 0,3% от массы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочноговолочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 3,5протягиваются на диаметр 36,0 и стенку 2,4. Длинна труб до волочения 3000 мм, а после волочения –5400 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,8. Отходы на настройку станапринимаем 2% от массы трубы.
После оправочноговолочения трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи сроликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубыперемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходеиз печи составляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производитсяс целью снятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение егосопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшениякачества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массытрубы.
Затем производится обрезкаголовок на образивно отрезном станке длиной 160 мм. После обрезки длина трубы составляет 5240 мм, отходы составляют 2,9% от массы трубы.
В процессе термообработкипод действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергаютправке на роликовой — правильной машине 20-114, скорость правки 50 м/мин.Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.
После правильной машинытрубы, электромостовым краном подаются на травильный участок, набираются вскобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении,омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы итравятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты(Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднениев 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре дополного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанная труба податсяна стан ХПТ при помощи электромостового крана. На стане ХПТ-32 происходитхолодная прокатка трубы с диаметра 36,0 мм со стенкой 2,4 мм на диаметр 20,0 мм со стенкой 0,85 мм. Длинна заготовки до прокатки 5240мм, после прокатки-26200 мм. При прокатке трубы автоматически режутся летучей пилой на мерные длины. В итоге вместоодной трубы длинной 26200 мм, получается 5 труб длинной 5135 мм. Вытешка при прокатке 4,9. Отходы нанастройку стана 2% от массы трубы.
После прокатки на станеХПТ трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типаAVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 20,0 мм, а диаметр головки-14,0мм. Длинна головок-127мм.
После радиально ковочнуюмашины типа AVS-25 трубы отжигаются. При холодной обработке металлдеформируется, происходит изменение структуры. У такого металла увеличиваетсяупругость и предел прочности при растяжении, удлинение уменьшается, причем тембольше, чем была деформация. Такое явление в металле называется наклепом.Сильно наклепанные трубы, имея большие внутренние напряжения, могут произвольнорастрескиваться. Наклепанный металл с трудом поддается дальнейшей обработке.Для придания металлу механических свойств путем ликвидации наклепа трубы подвергаютсятермической обработке. Отжиг труб после прокатки и заковки головок производитсяв газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин,температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы притермообработке составляют 0,3% от массы трубы.
После термообработки трубыэлектромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы иподвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении,нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся.Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4)при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промываетсяв холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-номрастворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полноговыделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочноговолочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 20,0 со стенкой 0,85 протягиваются надиаметр 16,0 и стенку 0,9. Длинна труб до волочения 5135 мм, а после волочения –6162 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,2. Отходы на настройкустана принемаем 2% от массы трубы.
После волочения трубыэлектромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, гдепроисходит подбивка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 16,0 мм, а диаметр головки-10,0мм. Длинна головок-127мм.
После радиально ковочнуюмашины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовойпроходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температураметалла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработкесоставляют 0,3% от массы трубы.
После термообработки трубыэлектромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы иподвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении,нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся.Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) притемпературе 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промываетсяв холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-номрастворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полноговыделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полноговыделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочноговолочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 16,0 со стенкой 0,9 протягиваются надиаметр 11,0 и стенку 0,95. Длинна труб до волочения 6162 мм, а после волочения –8627 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройкустана принемаем 2% от массы трубы.
Затем производится обрезкаголовок на образивно отрезном станке длинной 127 мм. После обрезки длинна трубы составляет 8500 мм, отходы составляют 1,5% от массы трубы.
После обрезки головоктрубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типаAVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 11,0 мм, а диаметр головки-7,0мм. Длинна головок-160мм.
После радиально ковочнуюмашины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовойпроходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температураметалла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработкесоставляют 0,3% от массы трубы.
После термообработки трубыэлектромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы иподвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении,нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся.Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4)при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовкапромывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднениев 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре дополного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водойпогружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделенияпузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе вспециальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, иподвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мылапри температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% отмассы трубы.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочноговолочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 11,0 со стенкой 0,95 протягиваются надиаметр 8,0 и стенку 1,0. Длинна труб до волочения 8500 мм, а после волочения –11560 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,36. Отходы на настройкустана принемаем 2% от массы трубы.
Так-как трубы сдаются внагартованном состоянии, т.е без термообработки на готовом размере, то послеволочения следует правка, которая включает в себя: предварительную правку нароликовой — правильной машине и окончательную правку на семи валковом — правильном стане. Отходы на настройку оборудования 1% от массы трубы.
Поправленные трубы режутсяна готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резкаконцов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 100 мм, поэтому обрезается 260 мм, а это 2,0% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 11300 мм.
Готовые трубыосматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов,проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяетсясуммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются иупаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификаткачества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.
Новая технология выбрана сцелью замены старой, т.к. с помощю новой технологии можно пропустить несколькоопераций, которые влияют на отходы по настройке оборудотания, снизить себестоймостьготовой трубы. В новой технологии по сравнению со старой увеличен выходгодного, а именно по массе 78,903 и 76,12 соответственно, по заправочномукоэффициенту 78,902 и 76,1 соответственно.
Трубы бесшовные дляпаровых котлов и трубопроводов.
Заготовкой дляпроизводства труб, бесшовные для паровых котлов и трубопроводов поставляемыхразмером 38х8 мм служат горячекатаные заготовки диаметром 48,0 мм со стенкой 4,0 мм длинной 5000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонахиз цеха Т-3. Перед запуском в производство заготовка подвергается заковкеголовов на AVS-40 на диаметр 36,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает в себя травление, омеднение, и омылениепогружением.
Травлению трубыподвергаются для удаления окалины и подготовки поверхности труб для нанесениянеобходимых последующих покрытий. Травление производят в сернокислотныхрастворах с содержанием серной кислоты 20-25% при температуре 50˚C втечении 15-30 минут. Далее труба поступает на промывку в горячей фильтрованнойводе в течении 3-5 минут при температуре воды ни ниже 60˚C.Промытаязаготовка проходит омеднение и сушку. Процесс омеднения ведут в растворе,содержащем серной кислоты 20-40 г/л с содержанием медного купороса 15-25г/л втечении 2-3 минут при температуре 20-25˚C. Омеднение производят дляснижения сил трения в процессе волочения. Сушка производится в сушильныхкамерах при температуре 80-120˚C в течении 30-40 минут.Затем заготовкапоступает на омыление с погружением в вводно-мыльный раствор. Омылениепроизводят в течении 5-10 минут в растворе содержащем 5-8% хозяйственного мыла(жирность 60%) и около 0,1 % кальцинированной соды при температуре 50-70˚C.
Обработанные трубыэлектромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочноговолочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 48,0 со стенкой 4,0протягиваются на диаметр 38,0 и стенку 3,0. Длинна труб до волочения 5000 мм, а после волочения –8500 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,7. Отходы на настройку станапринемаем 2% от массы трубы.
Далее производятбезжиривание. Обезжиривающий раствор содержит NaOH 30-45%, NaNO3 20-60%,Na2B4O7 1,5-2,0%, сода 0-30%.
После обезжиривания трубыпоступают на термообработку, в печь с защитной атмосферой при температуре 960˚C.Печь с защитной атмосферой применяют для того, чтобы поверхность труб былачистой, без окалины. Состав защитной атмосферы: водород- 4-6%, оксид углерода-не более 0,5%, углекислый газ- не более 0,2%, кислород- не более 0,005%, азот-остальное.
В процессе термообработкипод действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергаютправке на валковом- правильном стане 20-114, скорость правки: минимальная0,67м/сек; максимальная 2,68 м/сек. Отходы при правке составляют 1% от массытрубы.
Поправленные трубы режутсяна готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резкаконцов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 40 мм, поэтому обрезается 200 мм, а это 2,3% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 8300 мм.
Готовые трубыосматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов,проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяетсясуммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются иупаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляетсясертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.
Новая технология выбрана сцелью замены старой, т.к. с помощю новой технологии можно пропустить несколькоопераций, которые влияют на отходы по настройке оборудотания, снизитьсебестоймость готовой трубы. В новой технологии по сравнению со старой увеличенвыход годного, а именно по массе 94,48 и 90,10 соответственно, по заправочномукоэффициенту 94,40 и 90,09 соответственно.
1.5 Описание основного ивспомогательного оборудования
Прокатный стан ХПТ-32.
Назначение.
Стан ХПТ предназначен дляпрокатки бесшовных или сварных труб в холодном или подогретом состоянии изуглеродистых и легированных сталей, а также из цветных металлов и сплавов свременным сопротивлением до 100 кг/мм2.
Техническаяхарактеристика.
диаметр валка, 300мм;
диаметр ведущих шестерен,400мм;
ход валков, 452мм;
угол разворота валков,1990;
длинна хода клети,соответствующая подаче,60;
длинна хода клети,соответствующая повороту,70;
мощность электродвигателяглавного привода постоянного тока, 72кВт;
расход эмульсии на стан,120 л/мин;
число двойных ходов клетив минуту, мах-120, мин-80.
Волочильный стан усилием15тн.
Назначение.
Волочильный стан усилием15тн-это стан без оправочного волочения. В процессе волочения на этом станепроисходит уменьшение диаметра и некоторое увеличение стенки.
Техническая характеристика.
сила волочения, 15тс;
диаметр готовой трубы, 20-60 мм;
длинна волочения, 15м;
расчетная скоростьволочения, 0,75 м/с;
мощность электродвигателяглавного привода постоянного тока, 150 кВт;
длинна, 38м;
ширина, 5м.
Трубоволочильный стан“Shevalier” усилием волочения 30 тонн.
Назначение.
Волочение полых профилей(труб) с уменьшением толщины стенки осуществляется через волочильный канал,образованный волокой и оправкой, которая может иметь различную конструкцию исхему закрепления. Волочение труб из концевых длинномерных заготовокосуществляют на станах прямолинейного волочения. По характеру и циклу работыстану прямолинейного волочения можно разделить на периодические,полунепрерывные и непрерывные. Станы прямолинейного волочения периодическогодействия наиболее распространены в трубных цехах. Волокодержатель оборудованустройством, обеспечивающим смазку волок во время волочения и центровку волокпо оси волочения.
Техническая характеристикастана.
усилие волочения 30 тонн;
полезная длина волочения 16 м;
скорость волочения приусилии волочения30 тонн — 8÷60 м/мин;
возможный пределбесступенчатого регулирования скорости посредством агрегата Вард-Леонарда 0-60м/мин;
нарастание скоростиволочения от 8 м/мин до 60 м/мин происходит на расстоянии 1/8 длиныпротягиваемой трубы в 16 метров;
скорость возврата тележки180 м/мин;
максимальный наружныйдиаметр трубной заготовки 75 мм;
минимальный наружныйдиаметр трубной заготовки 30 мм;
максимальный наружныйдиаметр готовой трубы 70 мм;
минимальный наружныйдиаметр готовой трубы 25 мм;
временное сопротивлениематериала труб 80 кг/мм²;
мощность главного привода 400 л.с;
производительность стана:
при волочении одной трубы1000 м/час;
при волочении двух труб1950 м/час;
при волочении трёх труб2800 м/час;
Заковочная машина AVS-40 иAVS-25.
Назначение.
Такие машины предназначеныдля заострения концов труб как в холодном, так и в горячем состоянии. Такиемашины обеспечивают заковку головок круглого и складчатого профиля смаксимальной степенью деформации до 43%. При комплектации машин AVSзагрузочно-разгрузочными механизмами достигается полная автоматизация процесса,что позволяет встраивать этот агрегат в автоматические линии.
Техническая характеристикаAVS-40.
усилие деформации,4х400кН;
число ходов в минуту 710;
максимальный диаметр заготовкипри круглой головке, 90 мм;
максимальный диаметрзаготовки при головке складчатого профиля, 120 мм;
максимальный диаметрголовки, 60 мм;
мощность приводного двигателястанка при 150 об/мин, 22 кВт;
скорость подачи,0-100мм/с.
Техническая характеристикаAVS-25.
усилие деформации,4х250кН;
число ходов в минуту 800;
максимальный диаметрзаготовки при круглой головке, 75мм;
максимальный диаметрзаготовки при головке складчатого профиля, 100 мм;
максимальный диаметрголовки, 50 мм;
мощность приводногодвигателя станка при 150 об/мин, 15кВт;
скорость подачи, 0-70мм/с.
Трубоправильная машина скосо расположенными роликами 20-114.
Назначение.
Много роликоваятрубоправильная машина предназначена для предворительной правки, в холодномсостоянии, труб из углеродистых и легированных сталей и цветных металлов.
Техническаяхарактеристика.
диаметр выправляемых труб– 20-114 мм;
длина выправляемых труб –минимум 2000мм;
максимальная кривизнатрубы на один метр длины – 7-5 мм;
количество валков(роликов)– 9;
скорость правки – 10-100м/мин;
скорость перемещенияверхних и нижнего среднего валков – 0,16 мм/сек;
длина стана – 6640 мм;
ширина стана – 2690 мм;
высота стана – 2275 мм;
масса стана – 12000 кг.
Электропечь с рольганговымподом.
Назначение.
Электропечь с рольганговымподом предназначена для термообработки длинномерных труб из жаропрочных,углеродистых и нержавеющих сталей.
Техническаяхарактеристика.
мощность – 400 кВт;
напряжение сети – 380 В;
число электрических зон –8;
число тепловых зон – 1;
частота эл.сети – 50 Гц;
рабочая температура печимах 9300С, мин 990 0С;
атмосфера печи – воздух;
время разогрева до рабочейтемпературы – 11 часов;
удельный расходэлектроэнергии – 0,4 кВт*ч/кг;
производительность – 800кг/час;
возможная скоростьтранспортирования – 0,2-8 м/мин;
количество теплавыделяемого в цех – 95000 Ккал/час;
допускаемая нагрузка на 1погонный метр пода – 100 кг;
расчетная скоростьтранспортировки труб –3,7м/мин;
длина обрабатываемой трубы– 2-7 м;
ширина ряда – до 600 мм;
ширина печи – 4100 мм;
длина печи – 15000 мм;
высота печи – 3000 мм;
вес печи – 61000 кг.
Отрезной станок 6МП-328.
Назначение.
Отрезной станок марки6МП-328 предназначен для резки труб абразивными кругами без охлаждения.Все узлыстанка монтируются на станине. Вращение абразивного круга осуществляется отасинхронного двигателя посредством клиноременной передачи. В качестве режущегоинструмента применяются специальные высокоскоростные круги, рассчитанные наскорость вращения — 80 и 50 м/сек. Подача шпиндельной головки осуществляетсявручную, зажим трубы – педалью. Для снятия заусенцев используется зенкер,входящий в комплектацию станка.
Техническаяхарактеристика.
диаметр труб подвергаемыхрезке – 5-60 мм;
толщина стенки трубподвергаемых резке – 0,2-7 мм;
диаметр абразивного диска– 250-300 мм;
толщина абразивного диска– 3 мм;
скорость вращения круга50-80 м/сек.
Печь с защитной атмосферой.
Назначение.
Термическая проходная печьс роликовым и радиационными трубами и предназначена для термообработкиуглеродистых и легированных труб в среде азотно-защитного газа.
Техническаяхарактеристика.
сортамент обрабатываемыхтруб:
диаметр от 14 до 89 мм,
толщина стенки 1÷7мм,
длина до 14 м;
производительность печи до4 тн;
топливом для печи являетсяприродный газ с теплотворной способностью Qn=7900 ккал/м³;
расход природного газасоставляет 220м³/час.
Для осуществления процессабез окислительной термообработки применяется проходная печь, она оборудованаследующими основными системами и элементами: радиационные трубы тип РНУ=200 вколичестве 22 шт, газопровод природного газа низкого давления для горения ипламени завесы на выходе и входе, азотопровод низкого давления, воздухопроводподачи воздуха к горелкам радиационных труб от вентиляторов ВР-12 системыдымоудаления с дымососом ДН-12, система КИПиА, вытяжной вентиляции.
Режим термообработки труб:нагрев 750-720˚C по металлу с последующим охлаждением в камере охлаждения.
Радиационные трубырасполагаются над и под роликовым подом. Транспортирование труб через печьосуществляется по роликам в количестве 142 шт. Цапфы роликов водоохлаждаемые.Шаг роликов составляет 348 мм.
Газовые затворы служат дляподдержания положительного давления А.З.Г на уровне роликов.
Стан семивалковыйправильный для труб диаметром 20-114 мм.
Назначение.
Предназначен дляокончательной правки труб.
Техническаяхарактеристика.
сортамент правящихся труб:
минимальный диаметр 20 мм,
максимальный диаметр 114 мм,
минимальная толщина стени 1 мм,
максимальная толщинастенки 10 мм,
предел текучести материала34 кг/мм².
скорость правки труб:
минимальная 0,67 м/сек,
максимальная 2,68 м/сек,
скорость правки примаксимальном профиле труб 1 м/сек.
механизм перемещения траверс:
электродвигатель АОС-42-6 N=1,7кВт, n=860 об/мин,
скорость перемещениятраверс 5,35 мм/мин.
валки:
диаметр 220 мм,
длина бочки 330 мм,
диаметр шейки валка 105 мм,
угол поворота валков 24-30˚,
общее передаточное числомеханизма поворота 56.
указатель хода траверс:
каждое деление для большойстрелки соответствует перемещению траверсы на 10 мм,
каждое деление для малойстрелки соответствует перемещению траверсы на 1 мм.
габаритные размеры стана:
длина 9500 мм,
ширина 3500 мм,
высота 2625 мм,
вес 27693,4 кг.
1.6 Брак и меры,применяемые для его устранения
Брак и меры, применяемыедля его устранения на станах ХПТ а также нарушение процесса прокатки.
Виды несоответствиякачества продукции требованиям НД, их причины и способы устранения приведены втаблице 5.
Таблица 5- Видынесоответствия качества продукции требованиям НД, их причины и способыустранения.Виды несоответствия Причины Действие с несоответствующей продукцией Закаты Переполнение ручья из-за броска, недостаточной развалки, повышенной подачи или утолщения стенки заготовки, увеличенный зазор между калибрами, поперечное смещение поворота трубы.
1 Ручная запиловка дефектов.
2 Сплошная шлифовка. Вмятины ( ужимы ) Поперечное смещение калибров, увеличенный зазор в предкалибрующей зоне, крутая развалка. Назначение операции волочения на оправке. Порезы Острый переход от зевов к ручью, неправильная настройка поворота, касание трубы ножами обрезной головки.
1 Ручная запиловка дефектов.
2Сплошная шлифовка. Продольная разностенность Несоответствие конусности оправки калибровке, неравномерность зазоров, чрезмерная подача, большей люфт стержня. Назначение операции волочения на оправке. Поперечная разностенность Износ ручья калибров, чрезмерная развалка ручья и подача, повышенная разностенность заготовки. Назначение операции волочения на оправке. Трещины под углом 450 к оси трубы Недостаточное охлаждение рабочего конуса, неудовлетворительные механические свойства трубы, черезмерный коэффициент вытяжки Окончательный брак Порезы на внутренней поверхности Поломка оправки, короткий стержень Назначение операции волочения на оправке
Броски труб. Приводят кперегрузке узлов стана, браку труб и являются следствием: неисправности РПМ,выработки гайки или винта подачи, некачественной химической обработкизаготовки, обжатия заготовки на цилиндрической части оправки.
Стыкование труб (врезаниеторцов заготовки). Приводит к перегрузке стана и является следствием: неперпендикулярности торца заготовки и повышенной кривизны, поперечного смещениязаготовки из-за недостаточного диаметра стержня, затрудненного схода трубы соправки.
Растрескивание концовтрубы является следствием: несоответствие конусности оправки калибровке,увеличенной развалки ручья, неудовлетворительных механических свойств металлазаготовки.
Брак и меры, применяемыедля его устранения на станах, без оправочного и оправочного волочения
При настройке волочильногостана должна быть обеспечена минимальная кривизна протягиваемых труб. Приотсутствии сферического волокодержателя регулировка кривизны производитсяконтролем за отсутствием перекоса колец, путем поворота колец вокруг своей осив гнездах волокодержателя, установкой прокладок в системелюнет-стойка-волокодержатель.
Возможные сбои волочения,их причины и способы устранения приведены в таблице 6. Брак на оправочном и безоправочном волочении один и тот же.
Таблица 6- Брак и меры,применяемые для его устранения.Виды брака Причины Способы устранения Риски, дрожание.
1 Некачественная химическая обработка.
2 Наличие ребер на головках труб.
1 Повторная химическая обработка.
2 Повторная заковка головок. Ужимы, складки.
1 Волочение тонкостенных труб через одно кольцо, вместо двух.
2 Наличие складок на переходе от головки к телу трубы.
3 Наличие дефектов на исходной трубе.
1 Установка второго кольца.
2 Обрезка и повторная заковка или подбивка головок
3 Установка второго кольца. Обрывы головок.
1 Пережог головок.
2 Перекос кольца.
3 Некачественная термическая или химическая обработка.
4 Втягивание бочки оправки в очаг деформации.
5Головки закованы на поврежденных кольцах.
1 Обрезка и повторная заковка головок.
2 Установить кольцо.
3 Повторная обработка.
4 Настройка положения оправки перемещением назад.
5 Обрезка и повторная заковка головок. Перепад диаметра по длине трубы. Оправочное волочение заготовки с продольной разностенностью при малом обжатии стенки. Обжатие стенки не менее 0,75 мм. Продольные трещины. Содержание меди в стали более 0,12 %. Чрезмерное обжатие при волочении без оправки. Уменьшить степень деформации путем изменения маршрута. Глубокая посечка от запрессовки головок с выходом толщины стенки за предел допуска. Неправильный подбор зажимов по рабочему диаметру. Установить зажимы соответствующие диаметру заготовки. Длина трубы меньше расчетной. Дефицит массы заготовки. Увеличить вытяжку в пределах допусков на диаметр и толщину стенки трубы. Длина трубы значительно больше расчетной. Неправильный расчет длины заготовки. Уменьшить вытяжку в пределах допусков на диаметр и толщину стенки трубы.
Брак и меры, применяемыедля его устранения на станах правильного типа.
Виды несоответствия, ихпричины и способы устранения приведены в таблице 7.
Таблица 7- Брак и меры,применяемые для его устранения.Виды несоответствия Причины Способы устранения Продольные ужимы или подрезы Смещение роликов от оси прокатки Настроить роликовый стан Повышенная остаточная кривизна Неправильно настроен стан Настроить стан Пожатия Занижены углы перекоса валков Увеличить углы перекоса Винтовые пожатия -----//----- -----//----- Граненость трубы Завышено сплющивание трубы в выходной паре валков Уменьшить сплющивание Посечка Налипание металла на валки или ролики Зачистить инструмент после прекращения правки труб Убоины Повышенная исходная кривизна трубы Направить пакет на предварительную роликовую правку Выход диаметра за пределы требований НД
1 Несоответствие исходных труб
2 Результат устранения кривизны
1 Пакет отложить
2 Настроить стан
Брак и меры, применяемыедля его устранения на стане МП-65(Обрезной стан).
Основные виды брака,причины возникновения и способы устранения приведены в Таблице 8.
Таблица 8- Основные видыбрака, причины возникновения и способы устраненияВид брака Причины возникновения Способы устранения Косой рез
1Установка призмы неправильная
2 Перекос трубы при зажатии в призме
1Установить призму правильно
2 Произвести повторную правку труб.
Проверить правильность установки труб в призме Недорез
1Поломка отрезного круга
2Наружный диаметр отрезного круга мал
1Заменить поломанный круг исправным
2 Заменить изношенный круг новым
Резать трубы больших диаметров отрезными кругами больших диаметров в соответствие с п.5.2.2. настоящей инструкцией Риски и царапины Оборудование грязное Произвести чистку оборудования от грязи и абразивной пилы в соответствие с п.5.1.6. настоящей инструкцией
1.7 Инструмент и смазка
Мыльный раствор.
Для приготовления мыльногораствора необходимой концентрации рассчитанное количество мыла растворяется вводе острым паром в отдельном баке. После растворения мыла добавляетсярасчетное колличество буры(Na2B4O7). Для оправочного и без оправочноговолочения 10 кг на 1м3 раствора.
Растворенное мыло с буройперекацивается в рабочую ванну, затем доливается вода до рабочего уровня,тщательно перемешивается и производится отбор пробы на анализ.
Ежедневно проводитсяанализ раствора на присутствие свободной щелочи, процент мыла и буры.
Корректирование мыльногораствора производится путем добавления концентрированного раствора содержащегорасчетное колличество мыла и буры, и 10% водного раствора, 10% едкого натра,водный раствор едкого натра готовится в отдельной емкости из расчета 1 кг едкого натра на 10 л воды. Приготовленный 10% раствор едкого натра добавляется непосредственно вванну в количестве от 10 до 40л на ванну.
Очистка мыльной ванны отзагрязнения должна производиться раз в месяц согласно графику очистки ванн дляомыления труб в один из ремонтных дней. При этом мульный раствор перекачиваетсяв другую ванну. Перекачивается раствор не раньше чем по истечению 15-20 минпосле извлечения последнего пакета труб из ванны. После очистки ванны растворвновь перекачивается в мыльную ванну, доводится концентрированным раствороммула и водой до рабочего уровня и концентрации.
На каждый недостающии %мыла добавить 16,5 кг твердого хозяйственного мыла или 25 кг жидкого мыла на 1 м3 раствора.
Удаление технологическойсмазки.
Обезжириванию подвергаютсятрубы перед печью с защитной отмосферой, нагортованные трубы и трубы послетеплой прокатки перед отжигом.
Операция обезжириваниедолжна обеспечивать полное снятие смазки с наружной и внутренней поверхноститруб.
Трубы с внутреннимдиаметром 15мм после волочения на готовый размер принимают на операциюобезжиривания только с обрезанными головками.
Нанесение технологическойсмазки.
Омыление погружением.
Омылению погружением подвергаютсятрубы всех марок стали для оправочного волочения на стане “Shevalier”, передпрокаткой на стане ХПТ, толстостенные трубы со стенкой S>=5мм и трубы изстали марки 20ЮЧ для без оправочного волочения.
Омыление погружениемпроизводится путем опускания пакета до дна ванны и выдержкой до полноговыделения пузырьков воздуха.
После омыления производятполный слив раствора над ванной.
При омылении труб дляоправочного волочения длинной более 8 метров пакет погружается под углом 150 незабитыми концами вверх. Для предотвращения и удоления воздушных пробок заднийконец пакета в процессе обработки приподнимают на угол не менее 300.
Омыление обрызгиванием.
Омылению обрызгиваниемподвергаются трубы для без оправочного волочения и трубы в масленном виде.
Перед омылениемобрызгиванием, дла исключения попадания в мыльный раствор остатков кислогораствора, трубы выдерживаются в специальном кармане под углом 450 до полногостекания раствора.
Омыление обрызгиваниемпроизводится на козлах из брандспойта.
Смазка для теплойпрокатки.
Операция нанесения смазкидля теплой прокатки производится только в кипяшем растворе смазки. Приотсутствие кипяшего раствора намазку производить запрещается.
Нанесение смазкипроизводитсь в кипящей ванне намазки не менее чем 3-х кратным погружениемпакета труб в ванну(прокачка). После прокатки пакет труб выдерживается в смазкедо прекращения выделения воздуха из внутренней полости трубы, а затемизвлекается из ванны и выдерживается над ванной в наклонном положении дополного стекания остатков смазки.
2.Расчетная часть проекта
2.1Расчет прокатного инструмента
Дано: Заготовка диаметром 36 мм и стенкой 2,4 мм, труба диаметром 20 мм и стенкой 0,85 мм, длинна хода клети 452 мм, диаметр ведущей шестерни 400 мм, угол разворота рабочего валка 1990, угол зеваподачи 70, угол зева поворота 60, радиус шестерни 200 мм.
Расчет гребня ручья.
Определяем длину рабочегоучастка
Lраб=(П/>Dш/>(а-gd-gb))/>360 ,
где Dш – диаметр ведущейшестерни, мм;
а – угол разворотарабочего валка, в 0;
gd, gb – углы зева подачии поворота соответственно, мм.
Lраб=(3,14/>400/>(199-7-6)) />360=648,9 мм
Толщина стенки заготовки сучетом плюсового допуска
S=2,4+0,3=2,7 мм
Толщина стенки готовойтрубы с учетом минусового допуска
S1=0,85-0,15=0,7 мм
Диаметр пережима оправки
dk=Dk-2/>S1 ,
где Dk – диаметр готовойтрубы, мм;
S1 – толщина стенкиготовой трубы с учетом минусового допуска, мм.
dk=20-2/>0,7=18,6 мм
Величену редуцированияпринимаем равной />Dред=5 мм, следовательно
/>Sред=(0,7/>0,8) />/>Dред/>So/Do.
Толщину стенки заготовкипосле редуцирования So=2,7+0,3=3 мм
Врезультате сумарнаявытешка по сетке
/>=So/S1 ,
где So – толщину стенкизаготовки после редуцирования, мм;
S1 — толщина стенкиготовой трубы с учетом минусового допуска, мм.
/>=3/0,7=4,29 мм
Общая вытешка при прокатке
/>=(So/>(Do-So))/(S1/>(D1-S1))
/>=(3/>(36-3))/(0,7 /> (20-0,7))=7,33 мм
На основании полученногозначения />=7,33мм и условно принятой длинны обжимной зоны lo=292,4 мм, определим величинуподачи пользуясь формулой
ng=(3/>lo)/(t/>(/>+1))
вытешка 5, ng=5, />=7,33 мм, то
t=(3/>292,4)/(2/>5/>(7,33+1))=11,21мм
Определим зоны по длинеручья калибров.
длина зоны редуцирования
lред=/>Dред/(2tg/>ред-2tg/>ред)
lред=5/(2/>tg0,1-2/>tg0,005) =52,63 мм
длина зоны предотделочной
lп=П1/>t/>/>
lп=1,3/>11,21/>7,33=106,75 мм
величина зоны калибровки
lк=П2/>t/>/>
lк=2,4/>11,21/>7,33=197,08 мм
Расчетная длина обжимнойзоны
lo=LРаб-lп-lк-lр
lo=648,9-52,63-106,75-197,08=292,47мм
Длина рабочей коническойчасти оправки
Lопр=lo+lп+lр
Lопр=292,47+92,71+52,63=542,11мм
Принимаем конусностьоправки 2tgB=0,005, находим диаметр ее цилиндрической части
dц=dК+2tgB /> Lопр
dц= 18,6 +0,005/>542,11 =21,31мм
Вытешка по сетки вконтрольных сечениях обжимной зоны находят по номограмме. По оси ординатнаходят точку соответствующая суммарной вытяжки по стенке />=2,6, в нашеслучае, известным методом находим />
/>=1,/>=1,4,/>=1,9,/>=2,4,/>=2,8,/>=3,2,/>=3,3,/>=3,55.
Толщина стенки вконтрольных сечениях
Sx=So/Sxc
/>=3,00мм,/>=2,14 мм,/>=1,58 мм,/>=1,25 мм,/>=1,07 мм,/>=0,94 мм,/>=0,91 мм,/>=0,85 мм,/>=0,07 мм.
Диаметр оправоки вконтрольных сечениях
dx=dk+2tgB />lX ,
где lX-растояние отпережима dk, до контрольного сечения d8=18,6 мм
lx=Lo/7
lx=292,4/7=41,77мм
d7=18,6 +0,005/>106,75 =19,13мм
d6=18,6 +0,005/>(106,75+41,77)=19,34 мм
d5=18,6 +0,005/>(106,75 +41,77/>2)=19,55 мм
d4=18,6 +0,005/>(106,75 +41,77/>3)=19,76 мм
d3=18,6 +0,005/>(106,75 +41,77/>4)=19,97 мм
d2=18,6 +0,005/>(106,75 +41,77/>5)=20,18 мм
d1=18,6 +0,005/>(106,75 +41,77/>6)=20,39 мм
d0=18,6 +0,005/>(106,75 +41,77/>7+52,63)=20,86мм
Длина ручья в контрольныхсечениях
Dx=dn+2Sx
D1o=36,00мм
Do=20,86+2/>3,00=26,86мм
D1=20,39 +2/>2,14=24,67 мм
D2=20,18 +2/>1,58=23,34 мм
D3=19,97 +2/>1,25=22,47 мм
D4=19,76 +2/>1,07=21,90 мм
D5=19,55 +2/>0,94=21,43 мм
D6=19,34 +2/>0,91=21,16 мм
D7=19,13+2/>0,85=20,82 мм
D8=18,6 +2/>0,70=20,00 мм
Расчет ширины ручья.
Вытешка по площадипоперечного сечения рабочего конуса в контрольных сечениях
/>=(So/>(Do-So))/(S1/>(D1-S1))
/>1
/>(2,7/>(36-2,7))/(3/>(26,86-3))=1,26
/>(3/>(36-3))/(2,14 />(24,67-2,14))=2,05
/>(3/>(36-3))/(1,58 />(23,34-1,58))=2,88
/>(3/>(36-3))/(1,25 />(22,47-1,25))=3,73
/>(3/>(36-3))/(1,07 />(21,90-1,07))=4,44
/>(3/>(36-3))/(0,94 />(21,43-0,94))=5,15
/>(3/>(36-3))/(0,91 />(21,16-0,91))=5,38
/>(3/>(36-3))/(0,85 />(20,82-0,85))=5,86
/>(3/>(36-3))/(0,7 />(20,00-0,7))=7,33
Конусность ручья калибра вконтрольных сечениях
2tg/>=(DX-DX+1)/lX ,
где lX-длинна участкамежду контрольными сечениями
2tg/>1=(26,86-24,67)/41,77=0,0523
2tg/>2=(24,67-23,34)/41,77 =0,0320
2tg/>3=(23,34-22,47)/41,77 =0,0207
2tg/>4=(22,47-21,09)/41,77 =0,0135
2tg/>5=(21,09-21,43)/41,77 =0,0114
2tg/>6=(21,43-21,16)/ 41,77=0,0064
2tg/>7=(21,16-20,82)/ 41,77=0,0081
2tg/>8=(20,82-20,00)/ 41,77=0,0077
Величина развалки вконтрольных сечениях определяется по формуле
/>ВХ=b/>t/>/>/>2tg/>,
где b-коэффициентучитывающий вынужденное уширение металла и износ. При коэффициенте b=1,1 подачаза ход
/>2 мм
/>1,5 мм
/>1,1/>11,21/>2,05/>0,0523=1,32 мм
/>1,1/>11,21/>2,88/>0,0320=1,14 мм
/>1,1/>11,21/>3,73/>0,0207=0,95 мм
/>1,1/>11,21/>4,44/>0,0135=0,74 мм
/>1,1/>11,21/>5,15/>0,0114=0,73 мм
/>1,1/>11,21/>5,38/>0,0064=0,42 мм
/>1,1/>11,21/>5,86/>0,0081=0,58 мм
/>1,1/>11,21/>7,33/>0,0077=0,7 мм
Ширина ручья в контрольныхсечениях
Вх=Dx+/>Bx
B10=36,00+2=38,00 мм
B0=26,86+1,5=28,36 мм
B1=24,67+1,32 =26,00 мм
B2=23,34+1,14 =24,47 мм
B3=22,47+0,95=23,42 мм
B4=21,90+0,74 =22,64 мм
B5=21,43+0,73 =22,15 мм
B6=21,16+0,42 =21,58 мм
B7=20,82+0,58 =21,41 мм
B8=20,00+0,7 =20,07 мм
Окончательный диаметрручья Dр в контрольных сечениях с учетом минусового допуска на диаметр готовойтрубы (0,3мм) и припуска на упругость деформации(0,5мм)
Dр=Dx-0,3-0,5
D1рo=36 мм
Dр0=26,86-0,3-0,5=26,06 мм
Dр1=24,67-0,3-0,5=23,87 мм
Dр2=23,34-0,3-0,5=22,54 мм
Dр3=22,47-0,3-0,5=21,67 мм
Dр4=21,9-0,3-0,5=21,1 мм
Dр5=21,43-0,3-0,5=20,63 мм
Dр6=21,16-0,3-0,5=20,36 мм
Dр7=20,84-0,3-0,5=20,02 мм
Dр8=20,00-0,3-0,5=19,20 мм
Окончательно ширина ручьяв контрольных сечениях с учетом минусового допуска, на диаметрготовой трубы0,3мм
BР=ВХ-0,3
В1р0=38,00 мм
BР0=56,06-0,3=28,06 мм
BР1=54,28-0,3=25,70 мм
BР2=51,86-0,3=24,17 мм
BР3=50,07-0,3=23,12 мм
BР4=49,32-0,3=22,34 мм
BР5=48,53-0,3=21,85 мм
BР6=47,38-0,3=21,28 мм
BР7=46,84-0,3=21,11 мм
BР8=45,72-0,3=20,40 мм
Расчет копира
Длинна участка капирасоответствует зонам ручья
l.k=lзоны/0,01/>Rш ,
где Rш радиус ведущейшестерни для стана ХПТ 32, Rш=200 мм.
Длины участков:
редуцирования
lР.К=52,63/0,01/>200=26,32 мм
обжимной
lO.K=292,47/0,01/>200=146,23 мм
lO.X= lO.K/7
lO.X=146,23 /7=20,89 мм
предотделочный
lП.К=106,75/0,01/>200=53,38 мм
калибровочный
lK.K=197,08/0,01/>200=98,54 мм
Рабочая длина копира
Lраб.к= lK.K + lП.К + lO.K+ lР.К
Lраб.к=26,32+146,23+53,38+98,54=324,47мм
Общая длина копира
Lобщ.к=Lход/(0,01/>Rш)
Lобщ.к=452/(0,01/>200)=226,00 мм
Длина холостых участковкопира
Lхол.к=( Lраб.к- Lобщ.к)/2
Lхол.к=(324,47-226,00)/2=49,233мм
Вертикальные размерыкопира
hx=hx+1+(Dp-Dp-1)/2
h8=15мм
h7=15+(20,02-19,20)/2=15,41мм
h6=15,41+(20,36-20,02)/2=15,58мм
h5=15,69+(20,63-20,36)/2=15,71мм
h4=15,98+(21,10-20,63)/2=15,95мм
h3=16,47+(21,67-21,10)/2=16,23мм
h2=16,96+(22,54-21,67)/2=16,67мм
h1=17,43+(23,87-22,54)/2=17,34мм
h0=18,33+(26,06-23,87)/2=18,43мм
h10=19,78+(36,00-26,06)/2=23,40мм
Проверка
По ручью копира
(D1рo-Dр8)/2=(36-19,2)/2=8,40 мм
По копиру
h10- h8=23,40-15=8,40 мм
2.2 Расчет нормативнотехнологической карты новой технологии
Пусть заготовка длинной 5000 мм поступает в цех, плотность стали 12Х1МФ 7,8 гр/см3. Отходы на настройку оборудования(холодной прокатки труб, волочильные станы) принимаем 2% от массы трубы. Отходыпри химической обработки составляют 0,3% от массы трубы. Отходы на настройкуоборудования (провильного стана) 1% от массы трубы. Отходы при термическойобработке составляют 0,3% от массы трубы. Отходы при резке в меру составляют2,3%.
Вытяжки при операциях
/>=(So/>(Do-So))/(S1/>(D1-S1)),
где So и S1 – стенка трубыдо операции и после операции соответственно, мм;
Do и D1– диаметр трубы дооперации и после операции соответственно, мм.
волочение />в=(4,0/>(48,0-4,0))/(3,0/>(38,0-3,0))=1,7
Длина по операциям
Так как размер заготовкипринимаем 5000 мм, то L1=5000 мм, а следовательно и L1=L2=L3=L4=5000 мм тоже,т.к никаких операций по удлинению и обрезанию нет.
L5= L4/>/>в ,
где />в – вытяшка приволочении.
L5=5000/>1,7=8500 мм
L5=L6=L7=L8=8500мм, т.ктакже никаких операций по удлинению и обрезанию нет.
L9= L8-200 мм ,
где 200 мм – длинна обрезаемая на операции “резка на мерные длины”, а именно 160 мм со стороны головки и 40 мм со стороны заднего конца.
L9=8500-200=8300 мм
L9=L10=L11=8300мм, т.ктакже никаких операций по удлинению и обрезанию нет.
Таким образом получили 1готовое изделие длинной 8300 мм.
Масса заготовки
mзаг=Vзаг/>/>/1000 кг,
где /> - плотность труб изстали 12Х1МФ, гр/см3;
Vзаг – обьем трубы, см3.
Vзаг=V2-V1 ,
где V2 и V1 – объемы сдиаметром 48,0 мм и 40,0 мм соответственно, см3.
V1,2=(п/>D21,2/4) /> L1 ,
где D1,2 – внутренний инаружный диаметры трубы соответственно, см.
V1=(3,141592/>4,02/4) />500=6283,185 см3
V2=(3,141592/>4,82/4) />500=9047,787 см3
Vзаг=9047,787-6283,185=2764,6 см3
mзаг=2764,6 />7,8/1000=21,56 кг
Масса по операциям
mx=mx-1-( mx-1/>Z/100) ,
где Z – отходы наоперации, %.
mзаг=m1=m2=21,56 кг
m3=21,56 -(21,56 />0,3/100)=21,5кг
m4=21,5 -(21,5 />2/100)=21,13 кг
m4=m5=m6=21,13 кг
m7=21,13 -(21,13/>1/100)=20,84 кг
m8=20,84 -(20,84 />2,3/100)=20,37кг
m8=m9=m10=m11=20,37 кг
Заправочный коэффициент пооперациям
Кз.п(х)=1000/>(100/(100-(Е%отх(х)+Е%отх(х-1))) ,
где Е%отх(х) и Е%отх(х-1)– отходы на последущей и пред идущей операциях соответственно,%.
Кз.п 11= Кз.п 10= Кз.п9=1000
Кз.п 8=1000/>(100/(100-2,3))=1023,5
Кз.п 7=1000/>(100/(100-3,3))=1034,13
Кз.п 6=Кз.п 5=1034,13
Кз.п 4= 1000/>(100/(100-5,3))=1056
Кз.п 3=1000/>(100/(100-5,6))=1059,3
Кз.п 1= Кз.п 2= Кз.п3=1095,3
Выход годного
по массе
ВГ=m11/m1/>100%
ВГ=20,37/21,56/>100%=94,48
по заправочномукоэффициенту
ВГ= Кз.п 1/ Кз.п 1/>100%
ВГ=1000/1095,3 />100%=94,40
Нормативно технологическиекарты по новым и старым технологиям приведены в приложении.
2.3 Расчет усилия прокатки
На стане ХПТ-32 покалибровке 36х2,4 – 20х0,85 прокатывают трубы из стали 20 с производительностьюА=250 м/час. Размеры ручья колибров. Число ходов клети n=120 двойных ходов вминуту. Коэффициент использования стана К=0,85, l – длинна участка междуконтрольными сечениями 41,77,/>0 – радиус бочки валка равен 150 мм, />з – коэффициент формыпри двухвалковой схеме стана равно 1,26-1,30, />b2,4,7 – придел прочности равен 60кг/мм2, 62 кг/мм2, 64 кг/мм2 .
Определяем величинулинейного смещения металла mмЕ и подачу за один двойной ход клети:
mмЕ=(А/>1000)/(К/>n/>60)
mмЕ=(250/>1000)/(0,85/>120/>60)=250000/6120=40,8мм
m=40,8/((36-2,4)/>2,4)/((20-0,85)/>0,85)=40,8/4,9=8,33мм
Обжатие стенки трубы всечении 2, будит равно:
/>t2= mмx/>(tg/>1-2 — 2tg/>)
tg/>1-2=(D1-D2)/2/>l1-2 ,
где D1 и D2 – глубиныручья, мм;
l– длинна участка междуконтрольными сечениями, мм.
tg/>1-2=(26,06-23,87)/2/>41,77=2,19/83,54=0,026
мx=(D3-t3)/>t3/(D2-t2)/>t2 ,
где t2 и t3 – толщинастенки, мм.
мx=((36-3,0)/>3,0) /(23,87-1,58)/>1,58=2,81
Тогда />t2=8,33/>2,81/>(0,026-0,002)=0,56 мм.
При прямом ходе клети
/>tпр2=0,7/>/>t2
/>tпр2=0,7/>0,56=0,392 мм,
а при обратном
/>tоб2=/>t2-/>tпр2
/>tоб2= 0,56-0,392=0,168 мм.
Радиус валка по гребнюручья в сечении 2 будет равен:
/>2=/>0-D2/2
/>2=150-23,87/2=138,07 мм.
Горизонтатьная проекцияконтактной поверхности находится по выражению
F/>конт=/>з/>Dx/>(2 />/>x/>/>tx)0,5+3,90/>/>b/>Dx/>(0,393/>/>0-Dx/6)/>10-4
для прямого хода клети
FКпр=(1,3/>23,87/>(2/>138,07/>0,392)0,5+3,90/>60/>23,87/>10-
-4)/>(0,393/>150-23,87/6)=328,44+57,35=385,79мм2
для обратного хода клети
FКобр=(1,3/>23,87/>(2/>138,07/>0,168)0,5+3,90/>60/>23,87/>10-
-4)/>(0,393/>150-23,87/6)=211,56+57,35=268,91мм2
Коэффициент трения f=0,05.
Радиус ведущей шестерни устана ХПТ-32 />ш=200 мм.
Тогда среднее удельноедавление при прямом ходе клети будет
/>ср=/>b/>(n/>+f/>(tзаг/tx-1)/>/>x//>ш/>((2/>/>x/>/>tпр2)/tx)0,5) ,
где n/> — коэффициент,учитывающий влияние среднего главного напряжения, равен 1,02-1,08.
/>ср=60*(1,05+0,05(3,0/1,58-1)*138,07/200*((2*138,07*0,392)/1,58)*
*0,5)=60*(1,05+0,045*0,69*8,28)=60*1,31=78,4кг/мм2
при обратном ходе клети
/>1ср=/>b/>(n/>+(2,0-2,5)/>f/>(tзаг/tx-1)/>/>ш//>x/>((2/>/>x/>/>tоб2)/tx)0,5)
/>1ср=60/>(1,05+2,2/>0,05(3,0/1,58-1)/>200/138,07/>((2/>138,07*
*0,168)/1,58)0,5)=60/>(1,05+0,0462/>1,45/>5,4)=60/>1,41=84,6кг/мм2
Полное давление металла навалки определяется по формуле
Р/>=рср/>Fк ,
при прямом ходе
Рпр/>=78,4/>385,79=30245,9 кг
при обратном ходе
Роб/>=84,6/>268,91=22749,8 кг
Аналогичным образомрасчитываем давление металла на валки в 4 и 7 сечениях, результаты занесены втаблицу 9.
Таблица 9 – Значение полногодавления металла на валки.Показатели Номер сечения 2 4 7
Контактная поверхность, мм2:
прямого хода
обратного хода
Удельное давление, кг/мм2:
прямого хода
обратного хода
Полное давление на валки, кг:
прямого хода
обратного хода
385,79
268,91
78,4
84,6
30245,9
22749,8
245,3
170,9
93
148,8
22812,9
25429,9
112,2
83,58
100,48
160
11273,9
13372,8
Библиография
1 Холодная прокатка труб / Кофф З.А., Соловейчик Б.М.,Гришпун М.И. – С.: Металлургиздат, 1962. – 425с.
2 Холодная прокатка стальных труб / Розов Н.В. – М.:Металлургия, 1977. – 183с.
3 Марочник сталей – М.: Машиностроение, 2003. – 547с.
4 Производство труб / Розов Н.В.– М.: Металлургия,1974. – 598с.
5 Трубное производство / Виноградов А.Г.– М.: Металлургия,1981. – 344с.
6 Оборудование и технология подготовки концов труб кволочению / А.М.Антимонов, А.А.Лаптев–М.: Металлургия,1984.–36с.
7 Оборудование для волочения труб / З.И.Перчиков–М.: Металлургия,1977.–192с.
8 Волочение труб на самоустанавливающейся оправке /М.Б.Биск, В.В.Швейкин–М.: Металлургия,1963.–128с.
9 Холодная прокатка труб / В.А.Станкевеч, А.П.Усенко,А.А.Павлов–М.: Металлургия,1982.– 256с.
10 Производство труб из цветных металлов/ Ю.Ф.Шевакин,А.М.Рытиков, Ф.С.Сейдалиев–М.: Металлургия,1963.–356с.