
- •Предисловие
- •Раздел 1. Общие вопросы технологии производства фланцевых профилей
- •Тема 1.1 исходная заготовка и продукция
- •Продукция прокатного производства
- •Основные определения
- •Рельсы железнодорожные
- •Классификация
- •Конструкция и размеры
- •Технические требования
- •Механические свойства
- •Рельс х1-х2-х3-х4-х5-х6
- •Маркировка
- •Методы контроля
- •Размеры рельсов, используемые для построения прокатных калибров
- •Двутавры с параллельными гранями полок
- •Маркировка
- •Швеллеры стальные горячекатанные
- •Сортамент
- •Повышение качества проката
- •Исходный продукт прокатки
- •Мнлз оао нтмк
- •Мнлз № 1
- •Мнлз № 2
- •Мнлз № 3
- •Мнлз № 4
- •Тема 1.2 подготовка металла к прокатке Значение удаления поверхностных дефектов
- •Способы удаления поверхностных дефектов
- •Ручная огневая зачистка
- •Абразивная зачистка полупродукта
- •Резцовая зачистка полупродукта
- •Зачистка строжкой и точением
- •Пневматическая вырубка дефектов
- •Воздушно-дуговая зачистка полупродукта
- •Тема 1.3 нагрев металла перед прокаткой
- •Оптимальная температура нагрева
- •Продолжительность нагрева
- •Методические нагревательные печи применяемые на рельсобалочных станах
- •Явления, сопровождающие нагрев металла
- •1. Окалинообразование
- •2. Обезуглероживание
- •3. Перегрев и пережог
- •Тема 1.4 охлаждение металла после прокатки
- •Дефекты, связанные с охлаждением
- •Способы охлаждения рельсов
- •1. Обычное охлаждение
- •2. Замедленное (изотермическое) охлаждение
- •3. Термоупрочняющее охлаждение
- •Тема 1.5 контроль качества фланцевых профилей
- •Виды контроля и их классификация
- •Техническая документация
- •Неразрушающий контроль качества продукции. Виды и методы неразрушающего контроля, их классификация
- •Ультразвуковые методы и средства неразрушающего контроля
- •Неразрушающий вихретоковый контроль Вихретоковые методы и средства нк
- •Классификация и применение вихретоковых преобразователей
- •Магнитопорошковые методы нк
- •Измерение профиля рельс
- •Установка измерения прямолинейности
- •Метрологическое обеспечение технологического процесса производства рельсов, балок и швеллеров
- •Тема 1.6 дефекты прокатного производства Дефекты заготовок
- •Дефекты двутавровых балок с параллельными гранями полок
- •Дефекты профиля по геометрическим размерам
- •Дефекты профиля по длине
- •Наружные дефекты
- •Процентное соотношение дефектов, наследованных готовым прокатом по двум производствам
- •Раздел 2. Технологические процессы производства рельсов, балок и швеллеров
- •Тема 2.1 рельсобалочный цех оао «нтмк»
- •Характеристика основного оборудования рбц оао нтмк
- •Участок нагревательной печи
- •Участок стана
- •Обжимная клеть 950
- •Линия клетей трио 800 и чистовой дуо 850
- •Пилы горячей резки
- •Роликовая машина
- •Дисковый клеймитель
- •Участок отделки рельсов Печи изотермической выдержки
- •Роликоправильные машины
- •Поточные линии
- •Сверлильно-фрезерные станки с611н01 и с612н02
- •Пило-сверлильные станки типа whcv 2/s3 фирмы «Вагнер»
- •Закалочная кабина
- •Автомат для зенкования фасок
- •Участок термоотделения
- •Разгрузочный стеллаж
- •Склад «сырых» рельсов
- •Загрузочный стеллаж
- •Нагревательная печь
- •Закалочная машина
- •Отпускная печь
- •Холодильник
- •Роликоправильная машина холодной правки
- •Вертикальная роликоправильная машина
- •Автоматическая ультразвуковая установка «умар-1»
- •Устройство контроля прямолинейности рельсов «Элекон»
- •Вертикально-правильный пресс
- •Инспекторские стеллажи
- •Абразивно-отрезной станок «Рельс-75»
- •Пакетирующие устройства
- •Технологический процесс производства рельсов
- •Нагрев заготовок
- •Прокатка рельсов
- •Порезка раскатов
- •Противофлокенная обработка
- •Охлаждение
- •Отделка рельсов
- •Термообработка рельсов
- •Тема 2.2 крупносортный цех оао «нтмк»
- •Основное технологическое оборудование
- •Техническая характеристика основного оборудования
- •Технология производство рельсов, балок и швеллеров
- •Виды зачистки профилей в ксц
- •Тема 2.3 цех прокатки широкополочных балок
- •Основное технологическое оборудование
- •Технология производства балок
- •Раздел 3. Расчёт производительности рельсобалочных станов определение производительности рельсобалочных станов
- •Определение часовой производительности
- •Определение машинного времени прокатки
- •Определение времени пауз
- •Определение средневзвешенной часовой производительности
- •Определение годовой производительности
- •Раздел 4. Калибровка фланцевых профилей
- •Тема 4.1 калибровка двутавровых балок Профиль и его характеристика
- •Способы прокатки двутавровых балок
- •Прокатка в прямых калибрах
- •Прокатка в наклонных или косорасположенных калибрах
- •Прокатка в универсальных клетях
- •4.1.1 Двутавры с параллельными гранями полок Особенности прокатки балок
- •Методика расчета калибровки валков обжимной клети «1300» при прокатке двутавровой балки по методу б.П. Бахтинова
- •1 Калибр (чистовой)
- •2 Калибр
- •Методика расчета калибровки валков для универсальной и вспомогательной клетей
- •Примерный расчет калибровки валков для прокатки двутавровой балки в универсальной и вспомогательной клетях
- •Чистовая универсальная клеть
- •Вспомогательная клеть
- •Примерный расчет калибровки валков обжимной клети «1300» при прокатке двутавровой балки 15к1а по методу б.П. Бахтинова
- •1 Калибр (чистовой)
- •2 Калибр
- •4 Калибр и 5 калибр (ящичные)
- •Калибровка валков при прокатке железнодорожных рельсов р65 на оао нтмк
- •4.1.2 Двутавры с уклоном внутренних граней полок Особенности прокатки и калибровки двутавровых балок
- •Распределение коэффициентов деформации по проходам
- •Распределение коэффициентов деформации по элементам калибра
- •Приращение и утяжка фланцев по высоте
- •Уширение
- •Радиусы закруглений
- •Выпуск калибра
- •Разрезной калибр
- •Уширение в разрезном калибре и определение ширины заготовки
- •Методика расчета калибровки по методу б.П. Бахтинова
- •I калибр (чистовой)
- •II калибр
- •Примерный расчет калибровки балки по методу б.П. Бахтинова
- •Первый калибр
- •Второй калибр
- •Третий калибр
- •Четвертый калибр
- •Пятый калибр
- •Шестой калибр
- •Седьмой калибр
- •Восьмой калибр
- •Девятый калибр
- •Десятый калибр
- •Одиннадцатый калибр
- •Калибровка валков при прокатке двутавров с уклоном внутренних граней полок
- •Тема 4.2 калибровка швеллеров Профиль и его характеристика
- •Схемы прокатки и методы калибровки швеллеров
- •Особенности прокатки швеллеров
- •Построение промежуточных и чистовых калибров
- •Построение контрольных калибров и их назначение
- •Форма калибров, предшествующих контрольным калибрам
- •Уклон полок, изгиб стенки
- •Уширение
- •Размеры исходной заготовки
- •Распределение коэффициентов деформации по элементам швеллера
- •Методика расчета калибровки швеллера по б.П. Бахтинову
- •Первый калибр (третья клеть)
- •Второй калибр (вторая клеть)
- •Третий калибр – контрольный (вторая клеть)
- •Четвертый калибр (вторая клеть)
- •Пятый калибр – контрольный (первая клеть)
- •Шестой калибр (первая клеть)
- •Седьмой калибр (первая клеть)
- •Восьмой калибр (стан 850)
- •Девятый калибр – стан 850
- •Примерный расчет калибровки швеллера по методу б.П. Бахтинова
- •Первый калибр (третья клеть)
- •Второй калибр (вторая клеть)
- •Третий калибр – контрольный (вторая клеть)
- •Четвертый калибр (вторая клеть)
- •Пятый калибр – контрольный (первая клеть)
- •Шестой калибр (первая клеть)
- •Седьмой калибр (первая клеть)
- •Восьмой калибр (стан 850)
- •Девятый калибр – второй пропуск (стан 850)
- •Девятый калибр – первый пропуск (стан 850)
- •Определяем размеры исходной заготовки:
- •Калибровка валков при прокатке швеллера №15 на оао нтмк
- •Тема 4.3 калибровка рельсов
- •Методика расчета калибровки железнодорожных рельсов б. П. Бахтинова и м. М. Штернова
- •Примерный расчет калибровки валков при прокатке рельса р 65
- •Калибр 8 (чистовой)
- •Калибр 7
- •Калибр 6
- •Тавровый калибр 3
- •Тавровый калибр 2
- •Тавровый калибр 1 и размеры исходной заготовки
- •Калибровка валков при прокатке железнодорожных рельсов р65 на оао нтмк
- •Калибровка валков при прокатке железнодорожных рельсов р50 на оао нтмк
- •Библиография
- •9. Гост 8240-97. Межгосударственный стандарт. Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент. – м.: Издательство стандартов, 2001. – 8 с.
2. Замедленное (изотермическое) охлаждение
Осуществляется для предупреждения образования флокенов в готовых рельсах.
Замедленное охлаждение осуществляется в колодцах (рисунок 26).
Рисунок 26 — Колодцы замедленного охлаждения.
Рельсы охлаждают на холодильнике до появления магнитных свойств, но не ниже 450-500С, и затем укладывают магнитными кранами в колодцы. Нижний ряд укладывают на подину, а все последующие на подкладки из немагнитной стали, которые позволяют после охлаждения снимать отдельно каждый ряд рельсов магнитными кранами. В колодец укладывают 10 рядов. Продолжительность укладки не более 20 минут. После загрузки колодец плотно закрывают теплоизолирующей крышкой и медленно охлаждают до 100-150С в течении 6-8 часов. После этого рельсы выдерживают в колодце с открытой крышкой 30 минут, а затем выгружают.
Недостатками замедленного охлаждения являются:
- неравномерность охлаждения;
- сложность операции;
- низкая производительность.
Замедленное охлаждение рельсов в колодцах осуществляется в РБЦ Новокузнецкого металлургического завода.
Более эффективным способом является изотермическая выдержка рельсов. Применяется в РБЦ ОАО «НТМК». После прокатки рельсы подстуживаются на качественном холодильнике до температуры 450С с целью появления в металле дополнительных напряжений, ускоряющих движение дислокаций, что способствует более быстрому выведению водорода из стали. После этого рельсы направляются к печам изотермической выдержки, в которых происходит выдержка рельсов при температуре 600±20С в течение 1,5-2,5 часов (в зависимости от флокеночувствительности). Далее рельсы охлаждаются на центральном холодильнике до температуры не более 60С.
3. Термоупрочняющее охлаждение
Применяется на современных рельсобалочных станах при производстве рельсов, балок и швеллеров.
После резки прокатанный металл поступает на линию охлаждения. Перед входом на линию устанавливается индукционный подогреватель линейного типа, который производит подогрев металла ТВЧ, с целью выравнивания температуры по сечению металла. Далее металл проходит быстрое охлаждение водой или водовоздушной смесью с дифференцированным расходом охладителя по сечению рельса (или другого профиля). После чего металл поступает на холодильник, где осуществляется его самоотпуск. Данный способ охлаждения (закалки) позволяет получать рельсы с дифференцированной твердостью по сечению. Вследствие равномерного охлаждения металла по сечению прокат, выходящий с линии охлаждения отличается повышенной прямолинейностью и меньшими внутренними напряжениями, что позволяет, в ряде случаев, избежать дальнейшие операции правки.
Тема 1.5 контроль качества фланцевых профилей
Готовая продукция прокатных цехов по своему качеству должна полностью удовлетворять требованиям ГОСТа и специальных технических условий на прокат данного вида. Обычно эти требования предусматривают наличие определенного химического состава, механических и технологических свойств, состояния поверхности, размеров, микро- и макростроения. Прокат любого вида подвергают обязательному контролю по внешнему виду и размерам, которые не должны выходить за пределы допуска, установленного для данного профиля.
Прокат из углеродистой стали обыкновенного качества должен обладать определенными механическими свойствами или иметь соответствующий химический состав. К сталям более ответственного назначения предъявляют значительно большие требования. В прямой зависимости от требований, предъявляемых к стали, находится объем контрольных испытаний. Целью контрольных испытаний является: получение возможно более полной характеристики каждой плавки; установление наиболее рационального назначения каждой плавки на прокат того или иного профиля соответствующего размера; сигнализирование о появлении того или иного дефекта для принятия соответствующих профилактических мер - выявление и отбраковка дефектного проката. Контроль технологического процесса в прокатных цехах складывается из плавочного контроля, контроля отдельных производственных процессов и конечного контроля.
Плавочный контроль производят для ответственных сортов стали в общем случае он может включать определение качества стали при её выплавке и разливке, химический состав, микро- и макроструктуру слиткая, неметаллические включения, механические и другие свойства.
Контроль производственного процесса должен обеспечить правильный режим нагрева металла, необходимую температуру начала и конца прокатки, заданный режим обжатия при прокатке, прокатку в пределах данного профиля в пределах допусков, правильную резку и т.д.