Кислородно-конвертерный цех

Особенности коксохимического производства. Основные стадии коксования. Устройство коксовых печей. Состав доменного цеха, его общая схема. Техническая характеристика доменных печей. Конвертерное производство стали. Сортамент выпускаемой продукции.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 01.06.2014
Размер файла 3,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

[Mg] + [S] = (MgS);

Мощность данной машины равна 128 тысяч тонн металла в месяц.

Машина скачивания шлака. Убирает шлак с поверхности обессеренного металла. Стенд с металлом поворачивается к оператору машины и он с помощью скребка убирает шлак с поверхности металла. Температура шлака достигает 1370о. Шлак увозится на шлаковозных чашах.

Фурма. Служит для продувки жидкого металла кислородом. От высоты фурмы над поверхностью металла зависти уровень шлака в конвертере и скорость снижения концентрации углерода. Фурма охлаждается при помощи воды.

Система бункеров. В бункерах, расположенных над конвертером хранятся различные материалы, добавляемые к металлу в процессе плавки. По команде оператора бункер открывается и высыпает требуемое количество материала в конвертер.

Система расчета материалов. Зная химический состав чугуна и стали, программа рассчитывает количество кислорода подаваемого через фурму и количество дополнительных материалов для подачи в конвертер.

Краны. Имеют грузоподъемность 240 тонн. Служат для перевозки ковшей с жидким чугуном по цеху.

Система газоочистки. Над конвертером имеется вентилятор затягивающий в себя вредные газообразные продукты выплавления стали.

Транспортерная лента. Используется для доставки материалов с шихтового двора в цех. Лента чулочного типа, это обеспечивает наименьшую потерю материалов. Оборудована станциями пылеочистки отсасывающими пыль. Длина ленты равна 1 км.

Установка печь-ковш. Используется для подогрева металла и доводки его по химическому составу. Для подогрева используются 3 электрода, нагревающие металл с помощью электрической дуги. Для доводки металла по химическому составу используется порошковая проволока, через которую поставляются кусковые ферросплавы.

Термопара. Используется для измерения температуры горячего металла.

Установка для вакуумирования металла. Участок оснащен установкой циркуляционного типа. Металл с помощью насосов засасывается в вакуумную камеру. Низкое давление вызывает кипение металла в результате которого он отдает все газообразные примеси.

Машина непрерывного литья заготовки. В цехе имеется 4 МНЛЗ. Сначала ковш устанавливается на двухместный поворотный стенд. Затвор открывается и металл выливается в промежуточный ковш имеющий вместимость 30 тонн. Он необходим для обеспечения запаса металла в условиях непрерывной разливки. Ниже него находятся стаканы дозаторы металла за которыми следует медный водоохлаждаемый кристаллизатор расположенный на вибростелле. Кристаллизатор имеет форму конуса. Окончательно металл затвердевает в зоне вторичного охлаждения, откуда сон подается на вытягивающие ролики.

На участке имеется 4 МНЛЗ.

МНЛЗ №1 радиального типа. Она выпускает металл транспортного назначения и рельсовые заготовки, а также круглые заготовки диаметров до 430 мм.

МНЛЗ №2 криволинейного типа. Может выпускать металл как на 2 так и на 4 ручья. Выпускает квадратные и прямоугольные заготовки для строительной продукции.

МНЛЗ №3 радиального типа. Двухручьевая, выпускает заготовки в форме блюма и двутавра, которые идут в прокат и используются на комбинате.

МНЛЗ №4 радиального типа. Выпускает металл на экспорт.

Лазерная система измерения длины и ширины заготовки.

Машина газовой резки. Движется с той же скоростью что и металлический слиток и разрезает его на мерные длины.

5. Цех прокатки широкополочных балок

5.1 История Комплекс

ЦПШБ по проекту блюминг "1500" и универсальной балочный стан. Все оборудование спроектировано и изготовлено Уралмашзаводом. Блюминг "1500" как головная обжимная клеть комплекса был введен в эксплуатацию в 1974 году и представлял наиболее современный и мощный блюминг в Европе. Блюминг обеспечивал производство заготовок прямоугольного и фигурного сечения для проката балок на универсально-балочном стане №20 до 100. Кроме того стнан катал и товарную заготовку. Производственная мощность блюминга достигала 3450 тонн заготовки в год при проектной 3000 тыс. тонн.

В 1996 году решением руководства комбината блюминг "1500" был остановлен и демонтирован. В результате, сортамент универсально балочного стана вынужденно ограничен из-за отсутствия фигурной заготовки для балок №60 и выше. Весь сортамент стана будет восстановлен только после пуска в эксплуатацию и освоения в полном объеме МНЛЗ №3 конвертерного цеха.

По образцовой культуре производства обжимной цех № 2 - блюминг "1500", был лучшим цехом комбината.

5.2 План цеха

Цех прокатки широкополочных балок представлен на рис. 7.

Рис. 7. Схема оборудования обжимного цеха и цеха прокатки широкополочных балок: 1 - группа нагревательных колодцев; 2 - слитковоз; 3 - сталкиватель; 4 - обжимная двухвалковая клеть; 5 - устройство для смены валков; 6 - ножницы 1600т; 7 - транспортёр уборки обрези; 8 - клеймовочная машина; 9 - устройство для пакетирования слябов; 10 - уборочные стеллажи; 11 - возвратный стеллаж; 12 - сталкиватель; 13 - загрузочные стеллажи; 14 - печные толкатели; 15 - нагревательные печи с шагающим подом; 16 - устройство для выдачи заготовок из печи; 17 - обжимная двухвалковая клеть 1300; 18 - устройство для смены валков; 19 - промежуточная универсально-балочная группа; 20 - механизированные устройства для комплексной смены валков; 21 - стенды для механизированной сборки; 22 - предчистовая универсально-балочная группа; 23-устройство для охлаждения балок; 24 - чистовая универсальная клеть; 25 - перевалочное устройство чистовой универсальной клети; 26 - клеймовочная машина; 27 - стационарные пилы горячей резки; 28 - транспортёр уборки обрезки; 29 - передвижные пилы горячей резки; 30 - холодильники; 31 - горизонтальные роликоправильные машины; 32 - вертикальные роликоправильные машины; 33 - участки инспекторского осмотра; 34 - распределительные стеллажи; 35 - передвижные кантователи балок; 36 - инспекторские стеллажи; 37 - гидравлические правильные прессы усилием 600т; 38 - дисковые пилы холодной резки; 39 - транспортёры уборки обрези; 40 - стеллаж возвратного потока.

Производительность универсального балочного стана составляет 100 - 120 тыс. т. в год. Обслуживающий персонал данного цеха насчитывает около 800 человек.

5.3 Сортамент и требования нормативно-технической документации к качеству проката

Сортамент универсального балочного стана (УБС) цеха прокатки широкополочных балок НТМК включает более сорока групп двутавров по российским ГОСТам и зарубежным стандартам (ASTM, BS, HS), квадратную заготовку со стороной 100-200 мм, круглую заготовку для трубных заводов диаметром 115, 120, 150 и 210 мм, листовую сталь для нужд комбината толщиной 20 - 120мм и шириной 700-1000 мм, шпунт Ларсена Л5-УМ, используемый для строительства портов и причалов.

Сортамент выпускаемой продукции приведен в табл.2.

Таблица 2. Сортамент ЦПШБ

Наименование продукта

Шифр профиля, мм

Нормативный документ на профиль

1

2

3

Двутавры с параленльными гранями полок

20Б1-60Б2 20Ш1-50Ш4 20К1-40К5

СТО АСЧМ 20

Двутавры с параленльными гранями полок

20Б1-60Б2 20Ш1-50Ш4 20К1-40К5

СТО АСЧМ 20-93

Двутавры с параленльными гранями полок

Размеры по:

ASTM A6 JIS G 3192 BS 4r.1.

Размерная спецификация Р 40-94

Двутавры с параленльными гранями полок

ASTM A6 JIS G 3192 BS 4r.1.

Двутавры с уклоном внутренних граней поллок

24М, 30М, 36М, 45М

ГОСТ 19425

Шпунт Ларсена

Л5-УМ

ТУ 14-102-8

Заготовка квадратная

100, 115, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 200

ТУ 14-1-5237 ТУ 14-1-4492

Круглый прокат

120, 150, 210

Гост 2590

Заготовка трубная

120, 150, 210

ГОСТ 14-21

Заготовка шаровая

120

Толстолистовой прокат

Толщина от 14 и выше, ширина 700

Размерная спецификация Р 45-2001

В данной таблице:

ASTM - стандарт США, JIS - Япония, BS4 - Великобритания.

По соотношению размеров и форме профиля двутавры подразделяются на три типа:

Б - нормальные с параллельными гранями полок Ш - широкополочные с широкополочные гранями полок К - колонные с параллельными гранями полок В свою очередь поперечное сечение двутавра должно соответствовать примеру приведенному на рис.8.

Рис.8. Поперечное сечение двутавра h - высота; b - ширина полки; S - толщина стенки; t - толщина полки; L - длинна двутавра; d - перекос полки; д= (b1-b2) /2 смещение полки относительно стенки; f - прогиб стенки.

Пределы отклонения по размерам и форме представлены на рис.9 и табл.3

Рис.9. Пределы отклонения двутавров по размерам и форме.

b1 - ширина удлинённого фланца;

b2 - ширина укороченного фланца; d - перекос полки; f - прогиб стенки.

Таблица 3. Пределы отклонения по размерам и форме

Параметр

Размеры, мм

Предельные отклонения

1

2

3

Высота, h

до 120 вкл.

св.120 до 380 от 380 до 580 от 580

±2,0 ±3,0 ±4,0 ±5,0

Ширина полки, b

При высоте h до 120 вкл.

св 120

±2,0 ±3,0

Толщина стенки, S

до 4,4 вкл.

св 4,4 до 6,5 вкл св 6,5 до 16,0 от 16,0 до 23,0 от 23,0

±0,5 ±0,7 ±1,0 ±1,5 ±2,0

Толщина полки, t

до 6,3 вкл.

св.6,3 до 16,0 от 16,0 до 25,0 от 25,0

±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5

Длинна двутавра, L

до 7000 от 7000 до 15000 от 15000

+40 +80 +100

Перекос полки, d

при высоте h до 120 вкл.

св 120 до 290 от 290

1,0 0,015·b, но не более 3,0 0,015·b, но не более 4,0

Смещение полки относительно стенки, д= (b1-b2) /2

при высоте h до 120 вкл.

св.120 до 190 от 190 до 290 от 290 и b до 220 от 290 и b от 220

1,5 2,5 3,0 3,0 4,0

Прогиб стенки, f

при высоте h до 120 вкл.

Св.120 до 380 от 380 до 680

1,0 1,5 2,0 3,0

Двутавры выпускаются мерной длины 9, 10, 12, 15, 18 и 24 метра, из условия заказа длина двутавра может варьироваться от 4 до 24 метров. Кривизна двутавра не должна превышать 0,2 длины двутавра. Косина реза не должна выводить длину двутавра за предельные отношения по длине. Двутавры не должны иметь дефектов поверхности, мешающих дальнейшему применению. При наличии данных дефектов при условии того, что они не велики по размерам дефекты ликвидируются зачисткой или вырубкой.

Глубина зачистки не должна превышать:

1 мм для эл-та профиля толщиной до 10 мм 2 мм для эл-та профиля толщиной свыше 10 мм На торцах допускаются забоины в пределах половины фактического отклонения по длине, также допускаются небольшие заусеницы. Расслоения на торцах не допускаются.

5.4 Технология производства широкополочных балок

Универсально-балочный стан является самым мощным станом такого типа в мире. Технологический процесс осуществляется по следующей схеме.

Нагрев заготовок прямоугольного и фасонного профиля производится в печах с шагающим подом, данная печь оборудована плоскопламенными сводными горелками. Продолжительность нагрева заготовок равна 3 - 4,5ч.

Заготовки для ЦПШБ поставляются третьей машиной для непрерывного литься заготовки (МНЛЗ №3).

Заготовки поступают 4-х видов, они приводятся на рис. 10.

Рис. 10. Поступающие профили заготовок

Далее нагретая заготовка поступает на обжимную клеть балочного стана - двутавровая реверсивная, промежуточная и предчистовая группы клетей включают в себя по одной универсальной и одной вспомогательной клети. Чистовой клетью является главная универсальная клеть. Стан оборудован системой принудительного охлаждения прокатываемого металла, которая способствует повышению механических свойств двутавров.

Перевалка балочного стана с заменой универсальных и вспомогательных клетей осуществляется с помощью специального грузоподъемного устройства. Резка заготовок осуществляется при помощи маятниковых пил, на схеме их установлено 6 штук.

Правка балок в горизонтальной и вертикальной плоскостях производится на двух роликоплавильных машинах консольного типа. Для осмотра и сортировки балок в потоке предусмотрено два инспекторских рольганга, распределительные и контрольные стеллажи, две пилы холодной резки нужные для обрезки концов двутавров, которые деформируются при прокатке и не пригодные для использования. Для управления работой оборудования цеха используются различные автоматические системы, которые позволяют значительно повысить производительность труда, уменьшить количество брака и количество обслуживающего персонала.

5.5 Оборудование ЦПЩБ

В цехе проката широкополочных балок используется технологическое оборудование:

Печи с шагающим подом оборудованные плоскопламенными сводовыми горелками.

Обжимная клеть балочного стана - двухтавровая реверсивная, с валками диаметром 1300мм и длинной бочки 2800мм. Привод рабочих валков индивидуальный, от двух электродвигателей мощностью 5250 кВт.

Промежуточная и предчистовая группа клетей (1 главная универсальная клеть и 1 вспомогательная клеть).

Чистовая клеть - универсальная клеть. Диаметр горизонтальных валков 1500мм, длина бочки 1300 - 1090 - 750мм, диаметр вертикальных валков 1100 - 950мм, длина бочки 460 - 360 - 270мм.

Мощность электродвигателей универсальных клетей - 8500, 6500, 4500 кВт.

Мощность электродвигателей вспомогательных клетей 3600 кВт.

Система принудительного охлаждения Маятниковые пилы горячей резки Специальное грузоподъемное устройство Роликоплавильные машины консольного типа Инспекторские рольганги Контрольные стелажи Пилы холодной резки Стеллаж возвратного потока

6. Рельсобалочный цех

6.1 История цеха

В 1945 году было утверждено решение о строительстве современного рельсобалочного стана. Первый советский рельсобалочный стан, созданный Уралмашзаводом, был пущен в две очереди: обжимная линия в сентябре 1948 года и весь стан в апреле 1949 года. Первоначальная проектная мощность цеха составляла 750 тыс. тонн в год проката. В 1957 году была построена методическая печь № 2.

Прокатка рельсов типа Р-43 была освоена в первые месяцы работы цеха, однако, затем была прекращена из-за отсутствия средств для противофлокенной обработки. Производство рельсов было возобновлено только в 1955 году после окончания строительства печей изометрической выдержки. В 1960 году было освоено изготовление рельсов длиной 25 м вместо 12,5 м, производимых до этого. В конце 60-х годов цех перешел на производство экономичных профилей облегченного типа. В 1966 году пущено в эксплуатацию уникальное термическое отделение для объемной закалки железнодорожных рельсов в масле. В результате термической обработки эксплуатационная стойкость рельсов возросла в 1,5 раза. В 1969-1970 годах выполнена крупная реконструкция: заменено все оборудование обжимной линии стана и двигателя главного привода. В 1981-1982 годах заменены морально и физически изношенные роликоправильные машины. Установлены машины консольного типа, изготовленные Уралмашзаводом. В 1982 году также были заменены станки для фрезеровки торцов и сверления отверстий в рельсах на поточных линиях.

За время работы цеха постоянно совершенствовался технологический процесс, осваивались новые профили проката, но в связи с пуском в 1977 году цеха прокатки широкополочных балок сортамент рельсобалочного цеха (РБЦ) значительно сократился.

Принятая на ОАО "НТМК" в 1992 году программа модернизации ставила своей задачей реконструкцию существующего рабочего оборудования и дальнейшее развитие комбината до 2000 года. Благодаря этой программе, с 1997 стало возможно начать, массовое производство рельсов из конверторной стали, которая поступает в цех прокатки из машины непрерывного литья заготовок.

Сейчас цех специализируется на выпуске продукции транспортного назначения - рельсы, фасонные профили для вагоностроения, а также для тракторостроения и других отраслей.

6.2 Структура цеха и оборудование цеха

Исходными заготовками служат катаные, непрерывнолитые заготовки прямоугольной и квадратной формы.

Состав оборудования цеха:

Методическая печь с шагающими балками для нагрева заготовок (введена в эксплуатацию в 2000 г.);

Рольганг. Роликовый конвейер, который осуществляет перемещение проката и заготовок по цеху. Каждый ролик имеет индивидуальный привод, оборудованный электродвигателем.

Краны. Перевозят рельсы по территории склада и укладывают их в пачки.

Стан 950. Управляется полностью вручную с двух постов пульта управления. Оборудован двухвалковой реверсивной клетью, линейкой манипулятора, которая направляет металл в калибр и удерживает полосу при прокате. Стан так же оборудован кантователями и специальным циферблатом, показывающим силу обжима в каждом калибре. Валки охлаждаются водой;

Стан 850. Содержит две трехвалковые клети (трио) и одну чистовую двухвалковую клеть (дуо). Клети трио являются реверсивными, а клеть дуо нереверсивная. Прокат осуществляется в два яруса и поэтому стан оборудован подъемными качающимися столами, которые распределяют металл между ярусами. На столе располагаются кантователь и манипулятор для подачи металла точно в калибр. Во время проката металл сначала три раза пропускается через каждую из клетей трио и в конце один раз через клеть дуо. Передвижение металла между клетями трио осуществляется с помощью цепных шлеперов. Валки стана охлаждаются водой. За входом и выходом полосы во время проката следят вальцовщики. Они же осуществляют настройку стана;

Возвратный поток с ножницами горячей резки;

Участок пил горячей резки с клеймовочной машиной;

Участок изотермической выдержки рельсов с 4-мя печами, где заготовки выдерживаются перед загрузкой в закалочную печь;

Три роликоправильные машины, которые осуществляют выправление рельса в холодном состоянии;

Участок отделки в составе балкоотделки и трех рельсо-отделочных линий, оборудованных сверлильно-фрезерными агрегатами (первая поточная линия - 2-мя сверлильно-отрезными установками фирмы "Вагнер") и инспекторскими стеллажами для обработки и приемки рельсов;

Установка Элекон, которая проверяет рельсы на прямолинейность;

Термическое отделение.

Термическое отделение является участком, расположенным в отдельно стоящем корпусе, со складом подготовки рельсов к термообработке. Предназначено для объемной закалки рельсов и их отделки и приемки.

Состав оборудования термоотделения:

Участок термической обработки рельсов в составе закалочной печи, закалочной машины и отпускной печи;

Две роликоправильные машины и два вертикально-правильных пресса;

Участок неразрушающего контроля в составе установок УЗК и контроля прямолинейности рельсов, тут рельсы проверяются на наличие внутренних дефектов, оснащен краскопультом, который распыляет краску на поверхность рельсы, если качество рельсы удовлетворяет требованиям;

Пакетоукладчик рельсов.

Производственная мощность, тыс. т в год:

рельсобалочного цеха - 1200;

термоотделения - 730.

Пропускная способность по обработке термоупрочненных рельсов с повышенными требованиями составляет до 420 тыс. т в год.

На рис.11 Приведена схема расположения оборудования цеха.

Рис. 11. Схема расположения оборудования цеха: 1 - группы нагревательных колодцев; 2 - слитковозы; 3 - сталкиватель слитков; 4 - рабочая клеть; 5 - машина огневой зачистки; 6 - ножницы; 7 - клеймовочная машина; 8 - уборочные устройства; 9 - поворотный стол; 10 - передаточное устройство; 11 - методические печи; 12 - камерные печи; 13 - рабочая клеть 950; 14 - ножницы возвратного потока: 15 - линия рабочих клетей 850; 16 - пилы горячей резки; 17 - машина штемпельная; 18 - центральный холодильник; 19 - роликоправильные машины; 20 - участок отделки балок; 21 - печи изотермической выдержки; 22 - поточные линии отделки рельсов; 23 - загрузочные устройства; 24 - нагревательные методические печи; 25 - рабочая клеть 850; 26 - линия рабочих клетей 650; 27 - пилы горячей резки; 28 - центральный холодильник; 29 - участок отделки сортового металла; 30 - участок отделки трубной заготовки; 31 - участок отделки рельсов; 32 - роликовая печь нагрева рельсов; 33 - машина закалочная; 34 - печь отпускная; 35 - холодильник; 36 - роликоправильные машины; 37 - вертикальноправильный пресс; 38 - инспекторский стеллаж; 39 - линия отделочная; 40 - склад готовой продукции.

Технология производства На рис. 12 приведён технологический процесс производства рельс в виде краткой цепочки с последующими пояснениями, далее технология прокатки рельсов в РБЦ НТМК будет описана более подробно.

Рис. 12. Технология прокатки рельсов в РЦБ.

1. Выплавка чугуна в доменном цехе;

2. Выплавка стали из чугуна в кислородно-конвертерном цехе;

3. Слив стали в агрегат печь-ковш для внепечной обработки: перемешивание с помощью донной продувки аргоном, легирование, рафинирование, подогрев с помощью электродов;

4. Вакуумирование стали с целью улучшения её качества за счет уменьшения в ней содержания газов (водород, кислород) и неметаллических включений;

5. Разливка стали на 4-ручьевой МНЛЗ в заготовки с сечением 300х360 мм;

6. Замедленное охлаждение заготовок в вагонах-термосах и транспортировка заготовок на адъюстаж РБЦ, осмотр заготовок Нагрев заготовок в методической печи с шагающим подом;

7. Прокатка заготовок на станах 950 и 850;

8. Порезка раскатов пилами горячей резки на два рельса длиной 25 метров каждый. Маркировка рельсов;

9. Противофлокенная обработка рельсов в изотермических печах;

10. Правка рельсов в вертикальной плоскости на роликоправильных машинах Фрезеровка, сверление отверстий, снятие фасок;

11. Визуальный осмотр рельсов, контроль геометрических размеров, выделение дефектов, отсылка брака в "передел";

12. Нагрев рельсов в закалочной печи;

13. Закалка рельсов в масле И-20А с помощью специальной закалочной машины револьверного типа;

14. Отпуск рельсов в десятизонной печи с роликовым подом;

15. Охлаждение рельсов в холодильнике;

16. Правка рельсов в вертикальной и горизонтальной плоскостях с помощью роликоправильных машин;

17. Ультрозвуковой контроль рельсов на установке "УМАР-1";

18. Правка рельсов на механических вертикально-правильных прессах;

19. Окончательный осмотр и приемка рельсов;

20. Складирование готовых рельсов;

21. Отправка рельсов заказчику.

Металлические заготовки попадают на участок адьюстажа из машин непрерывного литья заготовки № 1, 2 и 3. Сталь получают в конвертерном цехе, имеет высокую чистоту по неметаллическим включениям и низкую газонасыщенность. Металл выгружается и осматривается. Заготовки имеют габариты 300х360 и 200х525. Затем металл кранами выгружается на рольганг, который доставляет его на участок к печи. Процессом загрузки металла в печь управляет оператор загружающего устройства. При движении балок вверх изделие, лежащее на стационарном поде печи, поднимается, а при последующем их движении в горизонтальной плоскости (вдоль печи) перемещается вместе с ними на определённое расстояние (шаг). Выдача металла производится с другой стороны печи с помощью вытаскивающего устройства. Заслон печи открывается, и вытаскивающее устройство переносит горячий металл на рольганг, доставляющий его к прокатным станам. Печи отапливаются газообразным топливом. В печи заготовки, уложенные поперёк печи в два ряда, передвигают навстречу движению продуктов сгорания топлива с помощью шагающих (подвижных) балок. При таком противоточном движении достигается высокая степень использования тепла, подаваемого в печь.

Заготовки проходят последовательно семь теплотехнических зон: первая зона методическая (зона предварительного подогрева), последующие четыре являются сварочными (зона нагрева), а пятая и шестая томильные (зона выравнивания температур). В печи поддерживают неизменную во времени и переменную по длине печи температуру. В зоне основного нагрева температура почти постоянна, а в предварительной - падает к началу печи. Важно отметить, что между заготовками имеется зазор, и они обогреваются с четырёх сторон, благодаря чему нагрев протекает быстрее и равномернее, уменьшается окисление и обезуглероживание металла. Заготовки нагреваются 2 часа 40 минут до 1250-1280°С. Печные газы собираются в котёл-утилизатор. Производительность таких печей не ограничена возможной длиной проталкивания, изделия не повреждаются о под печи при проталкивании, для освобождения печи от заготовок не требуется никакого дополнительного оборудования, уменьшается угар металла.

В настоящее время прокатка рельсов в рельсобалочном цехе ОАО "НТМК" производится с использованием клетей дуо и трио (черновая реверсивная клеть дуо на стане 950, две реверсивные клети трио и чистовая нереверсивная дуо на стане 850). Рельсовая заготовка прокатывается на стане 950 за пять проходов. Далее рельсовая заготовка катается на стане 850 за 7 проходов (6 - в реверсивных клетях трио, 1 - в чистовой нереверсивной клети дуо). Температура раскатов после прокатки на стане 950 должна быть не ниже 1080°С, температура на стане 800-920°С. Главным недостатком при прокатке служит то, что головка и подошва рельса не подвергаются прямому обжатию, что приводит к большой неравномерности деформации по сечению профиля.

Прокатанные заготовки разрезают пилами горячей резки маятникового типа. Пилы отрезают передний и задний концы проката, а также разрезают заготовку на мерные длины в соответствии с заказами. Валками выкатываются выпуклые (не менее 1 мм) цифры и буквы в следующем порядке:

обозначение комбината - Т, месяц (римскими цифрами) и две последние цифры года изготовления рельсов, тип рельса, обозначение стрелкой головного конца, Кроме указанной маркировки, выкатываются бригадные знаки:

одна точка - бригада №1, две точки - бригада №2, три точки - бригада №3, четыре точки - бригада №4, пять точек - бригада №5, На этой же стороне шейки каждого рельса с помощью клеймовочной машины накатываются: номер плавки (номер плавки рельсов группы 1 начинается с буквы П), и обозначение порядкового номера рельса: цифра 1 - на головном конце первого из слитка рельса, знак " X " - на донном конце последнего из слитка рельса.

После маркировки рельсы направляются на холодильник, где охлаждаются на воздухе до температуры 350-550°С. Противофлокенная обработка рельсов проходит в печах изотермической выдержки при температуре 600-620°С в течении 1,5-2 часов. После изотермической выдержки рельсы в порядке выдачи из печей направляются на центральный холодильник, где охлаждаются до температуры 60°С. Далее рельсы идут на правку на роликоправильные машины, где правятся в холодном состоянии в горизонтальной плоскости.

Потом рельсы попадают на участок рельсоотделки, имеющий три поточные линии. Здесь с помощью фрезерных станков производится обработка концов рельс. Далее рельсы попадают на инспекторский стеллаж. Контроллеры производят осмотр рельс со всех сторон, и в случае обнаружения дефектов производится их горячая зачистка. Затем рельсы отправляются на склад "сырых" рельс, где они замеряются и складируются по профилям. Если требуемая заказчиком длина рельс 25 метров, то они поступают в термоотделение, если же требуемая длина 12,5 метров, то они предварительно разрезаются на станке Вагнера. Рельсы перемещаются по складу с помощью электромагнитных кранов. Часть рельс отправляется потребителю в сыром виде.

Перед закалкой рельсы помещаются в посадочную печь. Печь имеет длину 184,4 м и ширину 3 м. Печь обогревается с помощью 520 инжекционных горелок, работающих на смеси коксового и доменного газа. Рабочее пространство печи состоит из семи зон. Первые пять являются сварочными, в них происходит постепенный нагрев рельса до 830-850°С. Шестая зона является томильной, а седьмая - зона выдачи рельсов. Время пребывания металла в ней равно 50-60 минут поскольку температура металла перед закалкой должна быть не ниже 820°С. Рельсы извлекаются из печи с помощью вытаскивающего устройства, кантуются на 90° (встают на "подошву"), затем их концы охлаждаются водовоздушной смесью в течении нескольких секунд. Печь может работать в автоматическом или ручном режиме. Управляет процессом оператор.

Рельс транспортируется по рольгангу к закалочной машине, попутно охлаждаясь водой и воздухом по всей длине так, чтобы температура рельса при подаче в закалочную машину была не ниже 780°С. При закалке сталь получается полностью мартенситной структуры (без продуктов распада аустенита), что приводит к резкому увеличению её твёрдости и прочности, но снижает пластичность. Закалка рельсов осуществляется в масле И-20А. Закалочная машина представляет собой специальное устройство револьверного типа конструкции УЗТМ, состоящее из масляного бака, вращающегося барабана длиной 28 м с 12-ти лучевой роликовой системой удержания рельсов, устройствами задачи и выдачи рельсов из машины. На концах лучей имеются специальные каретки, на которые подаётся рельс, в то время когда данный ряд кареток находится над уровнем масла (остальные 11 кареток в этот момент погружены в масло). Барабан помещается в баке, который заполнен маслом, температура которого обычно около 80°С. При каждом повороте барабана на 30° его покидает закалённый рельс, сделавший полный оборот, и загружается "сырой". Время, за которое барабаном совершается один оборот, равняется 5 минутам. К достоинствам объемной закалки рельсов в масле относится высокая производительность - 750 тыс. т. в год, стабильность термоупрочнения, а к недостаткам: ограниченная длина обрабатываемых рельсов (19-25 метров), пожароопасность, загрязненность парами масла, неоднородность термоупрочнения (прочность шейки после закалки будет выше, чем у головки и подошвы, поскольку в силу меньшей площади сечения, скорость охлаждения будет больше). Так же стоит отметить, что конструктивные особенности печи для нагрева под закалку не позволяют повысить температуру рельсов до 900-930°С, что могло бы повысить упрочнение стали при последующей закалке. Твердость термоупрочненных рельсов по Бринеллю утверждена ГОСТом 18267 и составляет 341-388 НВ. На закаленные рельсы ставится клеймо, о том, что они прошли закалку, чтобы их можно было отличить от "сырых" рельсов.

Далее рельсы попадают в отпускную печь. Закалённая сталь отличается большой хрупкостью, поэтому после закалки её обычно подвергают отпуску. При одной и той же твёрдости сталь, подвергнутая закалке с последующим отпуском, более пластична (следовательно, более работоспособна), чем сталь, подвергнутая медленному охлаждению, при котором происходит распад аустенита на феррит и цементит. Отпуск так же необходим для снятия остаточных напряжений. В отпускной печи рельсы постепенно охлаждаются в течение двух часов с 650 до 400 градусов. Печь является 10-зонной и имеет длину 260 м и ширину 3,7 м. Печь оборудована роликовым подом, обеспечивающем равномерное продвижение рельсов.

Затем по роликам рельсы отправляются на холодильник, где охлаждаются до 60°С. Далее рельсы подаются в роликоправильную машину, которая правит рельсы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. После завершения основных технологических операций следует устройство ультразвукового контроля, анализирующее структуру рельса на наличие внутренних дефектов. Затем установка Элекон определяет прямолинейность рельс. После того, как рельсы обследуют с помощью Элекона, и определятся отклонения от нормированных ГОСТами значений, они попадают на вертикальные правильные пресса, где идет доправка начала и конца рельсы. После прессов рельсы вновь попадают на инспекторский стеллаж для осмотра. Контроллеры вновь осматривают рельсы, и в случае обнаружения дефектов производится огневая зачистка рельс, бракованные рельсы отправляются в "передел". Если рельсы удовлетворяют всем требованиям, то их отправляют на склад готовой продукции, где они ожидают своей отправки потребителю. "Передельные" рельсы возвращаются на склад к "сырым", после чего происходит их разбраковка и укладка их на складе по сортам и назначению. Доработка "ередельных" рельсов происходит на доотделочной линии, где осуществляется вырезка дефектных участков с последующей отделкой, осмотром и маркировкой, после чего они отгружаются потребителям.

К сожалению стоить заметить, что техническая сторона процесса прокатки, термической обработки и механической обработки остается на прежнем уровне (многое оборудование было установлено ещё в сороковые или пятидесятые годы XX в.) и заметно отстает от передовых достижений за рубежом, что не позволяет достичь мирового уровня качества рельсов, в особенности по продольной и концевой кривизне, точности исполнения профиля и производительности. Помимо сказанного стоит отметить и то, что многие современные предприятия, расположенные в США и Европе, прокатывают рельсы длинной сто и пятьдесят метров, поэтому необходима дальнейшая реконструкция рельсового производства для получения конкурентно-способной продукции на внутреннем и внешнем рынках. В данный момент, как нам стало известно на экскурсии, ведутся переговоры с французскими специалистами о поставке современного оборудования, которое позволит отслеживать структуру стали заготовки непосредственно в процессе прокатки. В планах реконструкции рельсобалочного цеха ОАО "НТМК" предполагается осуществление проката рельсов длинной 50 метров, но какие-либо серьёзные программы пока что не разработаны.

6.3 Сортамент выпускаемой продукции

Форма и основные размеры поперечного сечения рельсов должны соответствовать приведенным на рис. и в таблице. Допускаемые отклонения контролируемых размеров и формы поперечного сечения рельсов должны соответствовать значениям, указанным в таблице.

На рис.12 и табл.4. представлены основные размеры сечения рельса.

Рис.12 Основные размеры поперечного сечения рельса.

Таблица 4 Основные размеры поперечного сечения рельсов

Наименование размера поперечного сечения

Значение размера для типа рельса, мм

Р50

Р65

Р65К

Р75

Высота рельса Н

152

180

181

192

Высота шейки h

83

105

105

104,4

Ширина головки b

72

75

75

75

Ширина подошвы В

132

150

150

150

Толщина шейки е

16

18

18

20

Высота пера m

10,5

11,2

11,2

13,5

Таблица 5 Допускаемые отклонения и формы поперечного сечения рельсов

Наименование показателя

Допускаемое отклонение размера и формы поперечного сечения для типа

Р50

В

Р50

Т1, Т2, Н

Р65, Р75

В

Р65, Р75

Т1, Т2, Н

Р65К

В

Р65К

Т1, Т2,Н

Ширина головки b

±0,4

±0,5

±0,4

±0,5

±0,4

±0,5

Ширина подошвы В

±0,8

±1,0

±0,8

+1,0

1,5

±0,8

+1,0

2,0

Толщина шейки е

±0,4

+0,8

0,5

±0,4

+0,8

0,5

±0,4

±0,8

Высота рельса Н

+0,6

0,5

+0,8

0,5

±0,6

±0,8

±0,6

+1,3

1,0

Высота пера m

±0,5

+1,0

0,5

±0,5

+1,0

0,5

±0,5

±1,0

Высота шейки h

+0,3

0,5

+0,3

0,7

Отклонение формы поверхности катания головки от номинальной

±0,3

±0,5

±0,3

±0,5

Не допускается

Выпуклость подошвы (равномерная)

0,3

0,5

0,3

0,5

3,3

0,5

Выпуклость подошвы

Не допускается

Асимметричность профиля

±1,0

±1,2

±1,0

±1,3

±1,0

±1,3

Длина и допускаемые отклонения длины рельсов должны соответствовать данным, приведённым в табл. 6.

Таблица 6. Длина и допускаемые отклонения длины рельсов*

Длина рельса, м

Допускаемые отклонения длины рельса, мм

Наличие болтовых отверстий

В

Т1

Т2

Н

25,00

±10

±20

Без отверстий

25,00

24,92

±4

±9

±15

±6

С отверстиями

12,52

12,50

±7

±10

Длина рельсов установлена для условий измерения на приёмочном стеллаже предприятия-изготовителя.

Косина торцов не должна быть более, мм:

· 0,5 - для рельсов категории В;

· 1,0 - для рельсов категории Т1, Т2, Н.

Прямолинейность рельсов Стрела прогибов рельсов в вертикальных и горизонтальных плоскостях при равномерной кривизне по всей длине не должна превышать:

· 1/2500 длины рельса категории В;

· 1/2200 длины рельса категории Т1, Т2, Н.

Отклонения рельсов от прямолинейности по поверхности катания головки в вертикальной плоскости и по боковой грани головки в горизонтальной плоскости на базовой длине 1,5 м при измерении по хорде не должны соответственно превышать, мм:

· 0,3 и 0,5 для рельса категории В;

· 0,6 и 0,8 для рельса категорий Т1, Т2, Н.

Отклонения концов рельсов от прямолинейности в вертикальной и горизонтальной плоскостях на базовой длине 1,5 м при измерении по хорде не должны превышать указанных в табл.7.

Таблица 7. Отклонение концов рельсов от прямолинейности

Направление отклонения

Отклонение от прямолинейности рельса, мм, для категории

В

Т1

Т2

Н

Вверх (по хорде)

0,5

0,7

0,8

0,8

Вниз (по касательной)

Не допускается

0,2

0,2

0,2

По горизонтали (по хорде)

0,5

0,5

0,1

0,5

Скручивание рельсов не должно превышать:

· 1/25000 длины рельса категории В;

· 1/10000 длины рельса категории Т1, Т2, Н.

Химический состав стали, определяемый в ковшевой пробе, должен соответствовать указанному в табл.8.

Таблица 8. Химический состав стали

Марка стали

Массовая доля элементов, %

Угле - род

Марга - нец

Крем-ний

Ванадий

Титан

Хром

Фосфор

Сера

Алюми - ний

не более

К78ХС

Ф

Э78ХС

0,74-0,82

0,75-1,05

0,40-0,80

0,05-0,15

0,40-0,60

0,025

0,025

0,005

М76Ф К76Ф Э76Ф

0,71-0,82

0,25-0,45

0,03-0,15

0,035 0,030 0,025

0,040 0,035 0,030

0,020

М76Т К76Г Э76Т

0,007 0,025

0,035 0,030 0,025

0,040 0,035 0,030

В указанных марках стали буквами М, К и Э обозначен способ выплавки стали, цифры указывают среднюю массовую долю углерода, а буквы Ф, С, Х, Т легирование стали ванадием, кремнием, хромом и титаном соответственно.

В рельсах не допускаются расслоения (остатки усадочных раковин и подусадочной рыхлости), внутренние трещины, пятнистая ликвация, тёмные и светлые корочки, инородные металлические и шлаковые включения.

Поверхность рельса должна быть без раскатанных загрязнений, трещин, рванин, скворечников, плен, закатов, раковин от окалины, рябизны, подрезов и вмятин, поперечных рисок и царапин. Поверхность торцов рельсов должна быть без рванин, следов усадки в виде расслоений и трещин. Заусенцы и наплывы металла на кромках торцов должны быть удалены. Допускается на кромках торцов снимать фаски шириной до 3 мм по контуру головки и шейки и до 5 мм по контуру подошвы. На поверхности рельсов предназначенных для сварки не допускаются раскатанные пузыри и волосовины на длине менее 100 мм от торцов. На термоупрочненных рельсах с болтовыми отверстиями снятие фаски по верхний и нижним кромкам головки на торцах рельсов обязательно. Поверхность болтовых отверстий должна быть без рванин, задиров, винтовых следов от сверления и следов усадки в виде расслоений и трещин. Вид и максимальное значение параметров допускаемых дефектов поверхности в зависимости от места их расположения и категории рельса приведены в табл.9.

Таблица 9. Параметров допускаемых дефектов поверхности

Вид дефекта

Наименование параметра

Место расположения дефекта и категория рельса

Поверхность катания

средняя треть основания подошвы

остальные элементы профиля

В

Т1, Т2, Н

В

Т1, Т2, Н

В

Т1, Т2, Н

Раскатанные пузыри, волосовины, морщины

Глубина, мм

0,4

1,0

0,3

0,5

1,0

Длина, м

0,5

1,0

0,5

1,0

0,5

1,0

Продольные риски и царапины

Глубина, мм

0,4

0,5

0,3

0,4

0,5

Примечание - На поверхности шейки рельсов вне зоны сопряжения с накладками допускаются отпечатки высотой не более 5 мм.

7. Колесобандажный цех

7.1 Технология производства черновых колес

Производство железнодорожных колес основано на общей технологической схеме: получение непрерывнолитой заготовки; раскрой ее на мерные краты; нагрев с использованием гидросбива окалины; предварительная штамповка, совмещенная с осадкой и калибровкой; окончательная штамповка; прокатка на колесопрокатном стане; прессовая гибка, правка и калибровка колеса. План колесобондажного цеха представлен на рис.12

Рис.12. Схема расположения оборудования участка стана КБЦ ОАО "НТМК"

1. робот манипулятор №1;

2. установка для удаления окалины;

3. робот манипулятор №3;

4. формовочный пресс, R 5000;

5. робот манипулятор №5;

6. формовочный пресс, R 9000;

7a. робот манипулятор №7;

8. колёсопрокатный стан, DRAW 1400; 7b. робот манипулятор №9;

9. прошивной пресс, K 5000;

10. манипулятор робот (тип 1074-2) №11;

11. маркировочный пресс;

12. измерительная установка;

13. робот манипулятор №14

Черновые колеса подвергаются закалке и отпуску, полнопрофильной механической обработке, балансировке и дробеметному упрочнению диска. Одним из достижений современной технологии производства колес является применение приборного контроля внутренних и поверхностных дефектов, а также размеров колес с помощью лазерных измерителей.

Непрерывнолитые заготовки диаметром 430 мм из конверторного цеха в специальных вагонах-термосах доставляются на заготовительный участок колесобандажного цеха, где подвергаются замедленному охлаждению в вагонах-термосах или специальных термоямах. Охлажденные заготовки разрезаются на пилах холодной резки на штучные заготовки с точностью (+3, - 1) кг по массе и поплавочно задаются в кольцевую печь. Размеры рабочего пространства нагревательной печи выбраны из расчета оптимального расположения заготовок при семирядном посаде и обеспечения эффективного теплообмена.

Точность нагрева заготовок составляет ±15о С, угар металла 1,0-1,5%. Все горелки имеют автономное обеспечение газа и воздуха и автоматическое управление с релейной характеристикой нагрева металла. Подогрев воздуха до температуры 500о С осуществляется в рекуператоре, используя тепло отходящих газов. Горелки обеспечивают полное сжигание топлива при коэффициенте избытка воздуха =1,05, и выбросы в атмосферу экологически вредных газов NOхи СО составляют 0,79 г/с, что в 3-4 раза ниже ПДВ.

Нагретые заготовки с помощью манипулятора подаются в камеру гидросбива окалины (рис.14). Обеспечение установки водой выполняется через бак с помощью двух контуров низкого и высокого давления. Система гидроуправления контуров обеспечивает подачу воды на три коллектора в соответствии с заданным циклом проката. Прежде всего окалина удаляется с нижней торцевой поверхности заготовки при ее транспортировке на поворотный стол. При повороте стола с заготовкой на 360о и подаче высоконапорной воды (до 325 атм) на боковую и верхнюю торцевую поверхности, происходит полное удаление печной окалины.

Рис.13. Камера гидросбива

С помощью робота манипулятора заготовка передается от камеры гидросбива окалины к прессу R 5000 и устанавливается на нижний штамп. Перед обжатием заготовка позиционируется с помощью специального центрирующего устройства. Конструкция штамповой оснастки позволяет осуществить операцию осадки заготовки в калибрующем кольце, совмещенной с разгонкой металла в обод и формовки элемента с базовой поверхностью для центрирования поковки при укладке ее в штампах пресса R 9000. На прессе R 9000 формируется заготовка под прокатку со ступицей и прилегающим к ней диском, с размерами чернового колеса. Равномерность и симметричность заполнения обода и гребня по периметру, а также точность размера обода обеспечиваются как при предварительной настройке прессов, так и при оперативном управлении технологическим процессом изготовления чернового колеса. После окончательной штамповки заготовка поднимается выталкивателем над нижним штампом и манипулятором передается на колесопрокатный стан. В паузах, когда заготовка на штампах обоих прессов отсутствует, инструмент деформации охлаждается воздушно-водяной смесью под давлением 10-16 атм, подаваемой через форсунки коллекторов охлаждения. Для смазки штампов подается графитосодержащая воздушно-смазочная смесь, подаваемая через форсунки коллекторов смазки.

Колесопрокатный стан DRAW1400 предназначен для прокатки отштампованной заготовки в вертикальном положении. Прокатка осуществляется пятью валками, двумя поддерживающими и двумя центрирующими роликами. Формирование обода колеса по толщине гребня и диска у обода осуществляется одним нажимным и двумя эджерными приводными валками, образующими прокатный калибр, а ширина обода, требуемых размеров, обеспечивается двумя боковыми валками. Особенностью применяемого способа прокатки является то, что в любой момент металл в очаге деформации находится под воздействием сжимающих напряжений, благодаря чему толщина диска у ступицы остается неизменной. Диаметр колеса в процессе прокатки увеличивается, поэтому положение осей валков и роликов, кроме верхнего центрирующего, регулируется в процессе прокатки с помощью механизмов радиальной и угловой настройки гидравлического типа. Работа механизмов определена управляющей программой процесса прокатки и осуществляется в автоматическом режиме. Перед прокаткой производится настройка стана. Для этого в стан устанавливается специальное эталонное колесо, а точность его установки контролируется лазерным измерителем. Все изменяемые и регулируемые параметры настройки валков вносятся в управляющую программу и отображаются на графическом мониторе поста управления станом. Расчет калибровки валков осуществляется с использованием программного комплекса, а результаты расчета также используются в управляющей программе. После установки штампованной поковки в стан портальным манипулятором производится ее центровка, а приводные эджерные валки сводятся и осуществляется процесс прокатки, режимы которой регламентированы известными ограничениями, используемыми в системе управления стана. Для процесса прокатки обода колесной заготовки характерна неравномерность обжатия, возникающая на первых оборотах прокатываемой заготовки. В следствие этого внутренняя поверхность обода становится овальной, а обод разнотолщинным, поэтому после раскатки в конечной стадии процесса прокатки осуществляют полировку обода при снижающихся от оборота к обороту обжатиях. При изготовлении колес с криволинейной формой диска при его выгибке на прессе К 5000 происходит утяжка диска. Для компенсации кольцевого утонения диска в программе управления процессом раскатки колеса предусмотрена возможность разведения эджерных валков для получения местного утолщения диска, ориентированного относительно величины внутреннего диаметра.

Прокатное колесо портальным манипулятором передается на гибочно-прошивной пресс К 5000, кантуется на 90о и устанавливается торцем ступицы наружной стороны колеса на прошивную втулку. При ее опускании происходит самоцентрирование колеса относительно нижнего штампа по боковой поверхности ступицы. Перемещением верхнего штампа происходит выгибание диска, после чего специальным прошивнем выдавливается перемычка в ступице колеса. После подъема верхнего выгибного штампа черновое колесо выталкивается с нижнего штампа прошивной втулкой. Штампы между операциями калибровки колес очищаются, охлаждаются и смазываются аналогично, как на первых двух прессах.

На торцевую поверхность обода с наружной стороны колеса на маркировочном прессе наносится маркировка. После нанесения маркировки черновое колесо манипулятором укладывается на поворотный стол лазерного измерителя, предназначенного для безконтактного измерения высоты и диаметра ступицы, толщины диска, внутреннего и внешнего диаметра, максимального диаметра колеса и ширины обода. Три лазерные измерительные головки установлены таким образом, чтобы при повороте колеса на 360о произвести измерения его размеров, определить среднее, минимальное и максимальное его значение, а информация отображается на графическом мониторе на посту управления. Сведения о размерах чернового колеса и температуре используются для оперативного управления технологическим процессом. Затем черновое колесо манипулятором передается на ленту транспортера для охлаждения, термической обработки и контроля качества.

7.2 Термическая обработка колес

Прочностные, эксплуатационные свойства и требуемый ресурс долговечности колес обеспечиваются при термообработке. Однако, важное значение имеют оптимальный химический состав стали, стабильность которого зависит от металлургической технологии, а также режимов деформации. В качестве термообработки применяют закалку и отпуск обода. Благоприятный уровень остаточных напряжений и повышение предела выносливости колеса при циклических нагрузках достигается способом дробеметного упрочнения диска. Успешный результат при термообработке можно ожидать лишь в случае строгого соблюдения режима нагрева под закалку и отпуск в узком диапазоне ±5°С, а также скорости охлаждения. В противном случае возможно образование верхнего и нижнего бейнита и тем более отпущенного мартенсита. Эти структуры возникают при неблагоприятном сочетании уровней технологических факторов на глубине от поверхности катания до 10-15 мм. Они приводят к уменьшению контактной прочности, выкрашиванию металла и снижению срока службы колес. Благоприятной структурой, обеспечивающей высокий уровень твердости 320-360 НВ, в том числе на глубине от поверхности катания 30 мм, является высокодисперсный перлит или сорбит. Межпластинчатое расстояние в перлите должно быть 0,05-0,1 мкм. Присутствие в структуре стали ферритных прослоек и их размер стремятся уменьшить. Этому способствует выделение вторых фаз, благодаря которым уменьшается размер аустенитного зерна. Дисперсными фазами являются карбиды, нитриды и карбонитриды.

Для обогрева печи применяются импульсные горелки с системой управления подачи газа и воздуха, предварительно подогретого в рекуператоре до температуры 450°С за счет тепла отходящих газов. Для корпуса печи и тележек предусматривается применение современных теплоизолирующих волоконных материалов. Возврат тележек производится с помощью канатного привода.

Закалочная машина имеет три распылительных контура: для охлаждения верхней и нижней торцевых поверхностей обода, а также поверхности катания колеса. Для вращения колеса предусмотрены три роликовых привода. Вращение роликов бесступенчато регулируется при помощи ЧПУ-привода. В центре закалочной машины имеется устройство для воздушного охлаждения ступицы. Оборудование участка имеет централизованную систему водоснабжения с регулированием температуры воды около 30°С. Установка снабжена системой адаптивного регулирования температуры с использованием бесконтактных измерителей в режиме реально времени.

7.3 Полнопрофильная механическая обработка колес

Повышение точности и чистоты поверхности железнодорожных колес, которые удается достичь при полнопрофильной механической обработке, включая балансировку колеса, способствуют значительному повышению его долговечности. Величина припуска под мехобработку определяется значениями радиального и торцевого биения чернового колеса, которое в настоящее время достигает соответственно 7-10 мм и 3-4 мм, а также глубиной залегания поверхностных дефектов; вкатанная окалина; скворечник; складка диска; отпечатки от изношенного инструмента информации; рябизна, образующаяся при недостаточном удалении окалины; трещины, образующиеся при выходе на поверхность ликвационных полос при прокатке; закаты; рванины, образующиеся из-за пережога; разрывы металла по ликвационным полоскам в диске; плёны прокатного происхождения. Величина припуска достигает 9-12 мм, то есть значительно превышает данные паспорта станков VDM 120-12, который предусматривает припуск 4 мм. Важным обстоятельством является необходимость механической обработки колёс после термообработки с твёрдостью 320-360 HB. В колесобандажном цехе действуют две технологические линии полнопрофильной механической обработки колес, каждая из которых оборудована 4-мя или 3-мя вертикальными токарными станками VDM 120-12, объединенных портальной транспортной системой и централизованным управлением (рис.17).

Рис. 17. Участок полнопрофильной обработки колес

Высоких технологических показателей (величины подачи и окружной скорости резания) удается достичь благодаря высокому качеству твёрдосплавных резцов и применяемой СОЖ. Этому способствовали также корректировка режимов резания по каждому элементу колеса соответствующим изменением программы управления станками. Благодаря этому добились улучшения поверхности обработки и уменьшения числа дефектов "грубая обработка", особенно в местах "яблоко обода" с наружной стороны, "яблоко ступицы" с внутренней стороны и на участке перехода гребня в круг катания.


Подобные документы

  • Загрузка коксовых печей. Сущность процесса коксования и термическая деструкция углей. Давление коксования и усадка загрузки. Выдача кокса, причины тугого хода и "бурения" печей. Машины, обслуживающие коксовые печи. Материальный баланс коксования.

    презентация [3,2 M], добавлен 17.07.2015

  • Особенности технологии выплавки стали. Разработка способов получения стали из чугуна. Кислородно-конвертерный процесс выплавки стали. Технологические операции кислородно-конверторной плавки. Производство стали в мартеновских и электрических печах.

    лекция [605,2 K], добавлен 06.12.2008

  • История образования АО "Арселор Миттал Темиртау". Сырые материалы и технология доменной плавки, основные реакции данного процесса. Конструкция и футеровка доменных печей. Вдувание пылевидного топлива как средства интенсификации доменного процесса.

    отчет по практике [527,6 K], добавлен 27.09.2012

  • Кислородно-конвертерное производство, основные грузопотоки цеха. Определение числа совков для лома, скраповозов. Непрерывная разливка стали. Расчёт числа миксеров. Выбор оборудования сталеразливочного пролёта. Определение количества стрипперных кранов.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 23.07.2013

  • Технологическое оснащение процесса: конструкции, особенности печей; оборудование для коксовой батареи. Состав оборудования анкеража. Схема армирования кладки коксовых печей. Характеристика химических, физико-химических и физико-механических свойств кокса.

    реферат [1,7 M], добавлен 15.06.2010

  • Основные характеристики доменных печей ОАО "Новолипецкого металлургического комбината". Основные причины невозможности повышения эффективности работы доменного производства. Производство горячего и холодного проката. Экологическая политика компании.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 05.12.2014

  • Основные принципы и технические решения конструирования современного кислородно-конвертерного цеха. Вместимость и конструкция конвертеров, обоснование их числа в цехе. Структура цеха и план размещения отделений. Отделение непрерывной разливки стали.

    курсовая работа [476,4 K], добавлен 14.05.2014

  • Принцип работы и назначение электроплавильных печей, их разновидности и применение для выплавки конструкционных сталей ответственного назначения. Спецификация и отличительные особенности печей сопротивления, дуговых и индукционных, плазменных печей.

    реферат [426,9 K], добавлен 04.06.2009

  • Характеристика и устройство доменных цехов. Определение годовой производительности доменной печи, количества печей в цехе. Расчет потребного количества и производительности основного и вспомогательного оборудования. Оценка занятости железнодорожных путей.

    методичка [870,4 K], добавлен 19.11.2013

  • Особенности горно-обогатительного производства. Характеристика перерабатываемых руд. Технология получения железорудных концентратов. Выбор оборудования для дробления, измельчения, обогащения. Технология доменного производства чугуна, выбор доменных печей.

    курсовая работа [542,1 K], добавлен 27.12.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.