
- •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.
Тема 2.3 цех прокатки широкополочных балок
ОАО «НТМК»
Цех прокатки широкополочных балок является самым молодым прокатным цехом. Пущен в эксплуатацию в 1977 г. Годовая производительность цеха 1,6 млн. тонн.
Таблица 35 – Сортамент продукции ЦПШБ ОАО «НТМК».
Наименование продукции |
Шифр профиля, мм |
Нормативный документ на профиль |
Двутавр с параллельными гранями полок |
20Б – 60Б 20Ш – 50Ш 20К – 40К |
СТО 20-93 (СТО АСЧМ 20-93) |
40У |
P 40-93 (JISG 3192) |
|
20Ш-У |
||
Двутавр с параллельными гранями полок нестандартных размеров |
Размеры по ASTM A6, JIS G 3192, BS 4 |
Размерная спецификация Р 40 – 94 |
Двутавр с уклоном внутренних полок |
24М, 30М, 36М, 45М |
ГОСТ 19425-74 |
60 |
ГОСТ 2239-89 |
|
Шпунт |
Л5-У |
ТУ-192-147-93 |
Квадратная заготовка |
100, 120, 125, 130, 150, 160 |
ТУ14-1-5237-93 |
Круглый прокат |
120, 130, 140, 150 |
ГОСТ 2590-88 |
Заготовка трубная |
ОСТ 14-21-77 |
|
Заготовка шаровая |
120 |
ТУ 14-2-133-74 |
Толстолистовой прокат |
Толщина от 14 мм и выше, ширина 700 мм |
Размерная спецификация Р 45 – 97 |
Примечание:
Б – балочный;
Ш – широкополочный;
К – колонный;
ASTM – стандарт США;
JIS – стандарт Японии;
BS – стандарт Великобритании.
Исходной заготовкой для прокатки двутавровых профилей является непрерывно-литая заготовка, полученная на МНЛЗ.
ЦПШБ состоит из нескольких участков:
- участка уборки и вырубки горячего металла (УУВГМ);
- участка методических печей (УНП);
- универсально-балочного стана (УБС);
- участка отделки и отгрузки металла (УООМ);
- участка сборки и перевалки клетей (УСПК);
- участка подготовки сменного оборудования (УПСО).
На участке уборки и вырубки горячего металла производится осмотр и приемка непрерывно – литых заготовок. Выявленные поверхностные дефекты удаляются огневой зачисткой.
Нагрев заготовок перед деформацией осуществляется в трех методических пятизонных нагревательных печах с шагающим подом, торцевой загрузкой и выдачей металла.
Посад металла в печь производится как в холодном состоянии, так и в теплом (от 200ºС до 500ºС) состоянии. Заготовки садятся по ширине печи следующим образом:
- длиной до 5650 мм – в одном ряду две заготовки;
- длиной свыше 5650 мм – в одном ряду одна заготовка.
Нагретые до необходимой температуры заготовки прокатываются в обжимной реверсивной клети стана за 5-11 пропусков, температура конца прокатки в обжимной клети не должна быть ниже 1100 ºС.
После прокатки в обжимной клети заготовки по рольгангу поступают в черновую универсальную группу клетей, состоящую из вспомогательной клети (ВК-1) и главной универсальной клети (ГУК-1). В зависимости от размеров двутавра, раскат прокатывается за 1-3 пропусков в автоматическом режиме работы оборудования.
Затем раскат транспортируется по рольгангу к предчистовой группе, состоящей из ГУК-2 и ВК-2. Прокат осуществляется за 1-3 пропуска в автоматическом режиме работы оборудования.
После предчистовой группы клетей раскат передается на чистовую клеть, где осуществляется только один пропуск в автоматическом режиме. Температура конца прокатки в чистовой клети должна обеспечить качественную порезку раската на пилах горячей резки и соответствовать таблице 36.
Таблица 36 - Температура конца прокатки.
Вид профиля |
Температура, не ниже ºС |
Сортовой |
900 |
Фасонный |
800 |
Температура измеряется перед ГУК-3 пирометром – спектропиром.
Прокатанные в чистовой клети двутавры длиной до 100 м рольгангом передают на участок резки. На стане установлено семь пил горячей резки с дисками диаметром 2000-2200 мм (тип пилы – маятниковая ударного действия). Комплексная автоматизация участка пил горячей резки обеспечивает рациональный раскрой металла на мерные и нормальные длины до 30 м, точную безупорную остановку полосы в положении реза, дистанционную расстановку пил и автоматическую корректировку их положения в зависимости от температуры разрезаемого двутавра. Раскрой металла осуществляется автоматически в три приема, причем обрезка переднего конца каждой очередной полосы совмещается в цикле раскроя с последним ходом пил при резке предыдущей полосы.
Обрезь от пил с помощью сталкивателей попадает на наклонные передаточные тележки, которые грузят ее в железнодорожные вагоны, установленные в соседнем со становым скрапном пролете.
После резки на пилах двутавры клеймят и рольгангом подают к секциям холодильников. На стане установлено три секции холодильников шлепперного типа. В соответствии с современными технологическими требованиями к охлаждению широкополочных двутавров перед подачей на холодильник их кантуют в вертикальное положение. Комплексная автоматизация механизмов участка холодильников обеспечивает точную установку штанг металла на рольгангах, равномерное распределение их по секциям и размещение на холодильнике с различным расстоянием друг от друга.
После охлаждения (до температуры не выше +100ºС) двутавры шлепперами дополнительного стеллажа по одному перемещаются к отводящему рольгангу и транспортируются к ролико-правильной машине (РПМ).
На УООМ производятся следующие операции:
- правка металла (осуществляется на двух ролико-правильных машинах);
- осмотр готового профиля контролерами УТК;
- удаление дефектов вырубкой (пневмомолотки) и зачистка (шлифовальные машинки);
- маркировка;
- пакетирование;
- увязка;
- отгрузка готовой продукции