Лекція 5.
Тема 1.4 Основні технологічні операції в прокатних цехах.
Вихідний матеріал для прокатного виробництва — злитки і литі заготовки які мають поперечний перетин квадратної або прямокутної форми, а в деяких випадках—круглої (при виробництві труб, коліс і бандажів).
Готову продукцію заводу складає прокат різного сортаменту і призначення.
Технологічний процес прокатки на сучасному металургійному заводі складається з двох стадій:
1) прокатки злитка в напівпродукт;
2) прокатки напівпродукту в готовий прокат.
Кількість операцій, що входять до складу технологічного процесу, залежить від вимог, які пред'являються до точності профілю, механічних властивостей, стану поверхні. Чим вище ці вимоги, тим більша кількість операцій знадобиться для виконання технологічного процесу.
Основні операції технологічного процесу – підготовка вихідного матеріалу до прокатки, нагрів, прокатка, різка прокатного профілю, охолодження, правка, видалення поверхневих дефектів, термічна обробка.
Велике значення має якість вихідного матеріалу (злитків). Тому першою операцією технологічного процесу є підготовка матеріалу з видаленням поверхневих дефектів.
Поверхневі дефекти необхідно видалити тому, що при нагріванні та прокатуванні, вони переходять в напівпродукт та визивають появу нових дефектів, збільшують об’єми відділки на ад'юстажі напівпродукту та витрати металу в стружку та обрізь.
В практиці металургійних заводів, гарячі зливки, видаленню дефектів не підлягають. Однак на деяких зарубіжних заводах (Франція, Італія, Германія) для видалення дефектів гарячих зливків застосовують термофрезерне зачищення.
Холодні зливки, в залежності від марки сталі та призначення, підлягають зачищенню поверхневих дефектів, такими засобами: вогневим, обдиранням, абразивним зачищенням, пневматичною обробкою, електрофізичними засобами зачищення.
Для зливків найбільше підходить вогнева зачистка металу. Висока продуктивність та можливість комплексної механізації, робить цей спосіб найбільш перспективним та вигідним, ніж інші засоби. Недоліком вогневого зачищення є витрати металу в шлак.
Найчастіше застосовують ручну вогневу зачистку метала. Ручна вогнева зачистка проводиться різаками для видалення кисневим струмом місцевих пороків. Різак має пристрій для змішування газу з киснем, а також мундштук для роздільного виходу газу та ріжучого кисню та пристрій для встановлення та подачі прутка. На різаку встановлені три вентиля, одним регулюється подача горючого газу, другим – подача кисню для підігрівального полум’я, третім – подача та регулювання ріжучого кисню. Для цих цілей найбільше зручно важільне керування. Для захисту рук різника від тепловипромінювання та іскор служить щиток, який можна встановлювати в любому місці трубки.
Промисловість випускає різаки конструкції РП – 49, РП – 50, РП – 62.
Рисунок 1. Ручний вогневий різак: 1- корпус різака; 2 - інжектор; 3-змішувальна камера; 4- трубопровід подачі суміші; 5- мундштук; 6- опорне кільце; 7 –головка різака; 8- тяга механізму подачі прутка; 9 -трубопровід ріжучого кисню; 10- колектор; 11- важіль; 12 – клапан.
Кисень поступає в різак через ніпель, ацетилен через другий ніпель. Одна частина кисню направляється через інжектор в змішувальну камеру через інжектор, а потім в суміші з ацетиленом – по трубці поступає в головку різака. Друга частина кисню направляється по каналу в середині корпусу також в головку різака. Ріжучий кисень подається через центральний канал мундштука і регулюється важільним клапаном. Підігрівальна суміш поступає через кільцевий канал, із котрого потім направляється по шести чи восьми циліндричним каналам, які розташовані колом біля центрального каналу ріжучого кисню. Корпус різака поєднується з колектором за допомогою рукояті. Різаки випускаються з мідними мундштуками.
Обладнання ділянки ручної вогневої зачистки складається з простих стелажів для укладання заготовок, стояків для подачі кисню, газу, повітря. Довжина стелажів визначається кількість одночасно обробляємих заготовок.
Незважаючи на простоту роботи та незначну вартість, ручна вогнева зачистка має ряд серйозних недоліків: низка продуктивність одного робочого, тяжкі умови праці, вплив кваліфікації робочого та ступіні його втоми на якість поверхні обробляємого металу. Продуктивність праці, собівартість та якість металу при ручному зачищенні в цей час не відповідають умовам, які пред’являють сучасним металургійним заводам, тому в останні роки отримали найбільше поширення механізовані засоби для загальної зачистки металу в потоці та складі.
На ад’юстажі виконують комплекс завершальних операцій – сортування, правку, травлення, зачистку дефектних кінців, контроль якості і властивостей металу, упаковку, маркіровку і зважування.
Підготовку блюмів, слябів здійснюють на ад’юстажі заготовки в обтисково-заготовочному цеху, обробку для надання товарного виду прокату – на ад’юстажі сортового прокату. Такий розподіл обробних робіт обумовлений специфікою таких операцій та спеціальним видом оснащенням.
Основні операції, виконувані на ад’юстажі заготовки:
очищення поверхні заготовки від окалини;
суцільна або вибіркова зачистка з метою видалення поверхневих дефектів;
В прольотах заготовчого відділення розміщують штабелі металу, які не вимагають зачистки.
До операцій з підготовки металу до прокатки відносять також штабелювання металу і його сповільнене охолодження. Склади злитків і заготовок розміщують в закритих будівлях з достатніми площами і аерацією, що забезпечує охолоджування металу.
За правилами техніки безпеки, складування металу в штабелях, допускається заввишки до 2-3 мдля крупних злитків; 1,5-2,5 м – для коротких заготовок (довжиною до 5 м); 4 м – для більш довгих заготівок; 2-3 м- для слябів. Проходи між штабелями – не менше 1 м – холодний Ме, і 1,5 - гарячого. Ширина головних проходів – 1,5-2 м.
Нагрів металлу перед прокаткою не тільки забезпечує можливість здійснення деформації металу, але і визначає якість готової продукції. Температуру та швидкість нагріву встановлюють для сталі кожної марки окремо.
Процес прокатки залежно від призначення відбувається в гладких валких і калібрах. Незалежно від режиму обтискання встановлюють температурні режими, виходячи з необхідності забезпечення механічних або інших пластичних властивостей металлу.
Охолодження напівпрокату (блюмів) ,залежно від марок сталі, проводять на стелажах, в штабелях, в ямах або печах сповільненого охолоджування. Неправильний режим охолодження може призвести до отримання готового прокату з дефектами у вигляді флокенів і тріщин.
Після охолодження мають місце обробні операції – фрезерування торців, свердлення отворів рейок, остаточна термічна обробка поверхні.
Після цього здійснюється контроль готової продукції, її упаковка і відправка на склад.
Контрольні запитання.
1. Як ви розумієте термін «напівпродукт»?
2.Назвіть дві стадії технологічного процесу прокатки.
3.Складіть кластер про основні технологічні операції в прокатних цехах.
4.Як ви розумієте термін «ад’юстаж»?
5.З якою метою виконують вогневе зачищення металу?
6.Яку роль виконує мундштук в конструкції різака?
7.Назвіть переваги та недоліки ручної вогневої зачистки.
8.Яке обладнання є на ділянці ручної вогневої зачистки?
9.Поясніть до чого призводить неправильний режим охолодження прокату.
.png)