
- •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.
Маркировка
Маркировку двутавров осуществляют несмываемой краской. Для маркировки используют основные и дополнительные цвета. Основные цвета наносят на торцевую поверхность одной из полок двутавра, дополнительные – на среднюю часть стенки.
Цвет маркировки определяется в зависимости от марки стали (в скобках указан дополнительный цвет):
- Ст0 – красный и зеленый;
- С235 – желтый и коричневый;
- С245, Ст3пс – желтый и зеленый;
- С275 – желтый и зеленый (белый);
- С255, Ст3сп – желтый и синий;
- С285 – желтый и синий (белый);
- 09Г2 – синий и зеленый;
- 09Г2Д – синий и зеленый (зеленый);
- С345, 09Г2С – синий;
- С345Д, 09Г2СД – синий (зеленый);
- С375 – синий (белый);
- С375Д – синий (белый и зеленый).
Швеллеры стальные горячекатанные
Основным стандартом для производства швеллеров является межгосударственный стандарт ГОСТ 8240-97 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент».
Швеллер является широко распространенным профилем. Аналогично двутавровым балкам может быть выполнен как с уклоном внутренних граней полок, так и с параллельными гранями полок.
Швеллер используется для изготовления различных несущих конструкций, а также при сооружении зданий.
Сортамент
По форме и размерам швеллеры могут быть следующих типов:
- У – с уклоном внутренних граней полок;
- П – с параллельными гранями полок;
- Э – экономичные с параллельными гранями полок;
- Л – легкой серии с параллельными гранями полок;
- С – специальные (с уклоном внутренних граней полок).
Основными размерами швеллеров являются:
- h – высота швеллера;
- b – ширина полки;
- s – толщина стенки;
- t – толщина полки;
- R – радиус внутреннего закругления;
- r – радиус закругления полки.
Форма поперечного сечения и основные размера швеллеров с уклоном внутренних граней полок и с параллельными гранями полок приведены на рисунке 12.
Рисунок 12 — Поперечное сечение швеллера
На ОАО «НТМК» производятся только швеллера с уклоном внутренних граней полок. Значения основных размеров швеллеров с уклоном внутренних граней полок представлены в таблице 11.
Таблица 11 — Швеллеры с уклоном внутренних граней полок
Номер швеллера серии У |
Размеры профиля, мм |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 П.М., кг |
|||||
h |
b |
s |
t |
R |
r |
|||
5У |
50 |
32 |
4,4 |
7,0 |
6,0 |
2,5 |
616 |
4,84 |
6,5У |
65 |
36 |
4,4 |
7,2 |
6,0 |
2,5 |
751 |
5,90 |
8У |
80 |
40 |
4,5 |
7,4 |
6,5 |
2,5 |
898 |
7,05 |
10У |
100 |
46 |
4,5 |
7,6 |
7,0 |
3,0 |
1090 |
8,59 |
12У |
120 |
52 |
4,8 |
7,8 |
7,5 |
3,0 |
1330 |
10,40 |
14У |
140 |
58 |
4,9 |
8,1 |
8,0 |
3,0 |
1560 |
12,30 |
16У 16аУ |
160 160 |
64 68 |
5,0 5,0 |
8,4 9,0 |
8,4 9,0 |
3,5 3,5
|
1810 1950 |
14,20 15,30 |
18У 18аУ |
180 180 |
70 74 |
5,1 5,1 |
8,7 9,3 |
9,0 9,0 |
3,5 3,5
|
2070 2220 |
16,30 17,40 |
20У |
200 |
76 |
5,2 |
9,0 |
9,5 |
4,0 |
2340 |
18,40 |
22У |
220 |
82 |
5,4 |
9,5 |
10,0 |
4,0 |
2670 |
21,00 |
24У |
240 |
90 |
5,6 |
10,0 |
10,5 |
4,0 |
3060 |
24,00 |
27У |
270 |
95 |
6,0 |
10,5 |
11,0 |
4,5 |
3520 |
27,70 |
ЗОУ |
300 |
100 |
6,5 |
11,0 |
12,0 |
5,0 |
4050 |
31,80 |
ЗЗУ |
330 |
105 |
7,0 |
11,7 |
13,0 |
5,0 |
4650 |
36,50 |
36У |
360 |
110 |
7,5 |
12,6 |
14,0 |
6,0 |
5340 |
41,90 |
40У |
400 |
115 |
8,0 |
13,5 |
15,0 |
6,0 |
6150 |
48,30 |
Значения основных размеров швеллеров с параллельными гранями полок представлены в таблице 12.
Таблица 12 — Швеллеры с параллельными гранями полок
Номер швеллера серии П |
Размеры профиля, мм |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 П.М., кг |
|||||
h |
b |
s |
t |
R |
r |
|||
5 П |
50 |
32 |
4,4 |
7,0 |
6,0 |
2,5 |
616 |
4,84 |
6,5 П |
65 |
36 |
4,4 |
7,2 |
6,0 |
2,5 |
751 |
5,90 |
8 П |
80 |
40 |
4,5 |
7,4 |
6,5 |
2,5 |
898 |
7,05 |
10 П |
100 |
46 |
4,5 |
7,6 |
7,0 |
3,0 |
1090 |
8,59 |
12 П |
120 |
52 |
4,8 |
7,8 |
7,5 |
3,0 |
1330 |
10,40 |
14 П |
140 |
58 |
4,9 |
8,1 |
8,0 |
3,0 |
1560 |
12,30 |
16 П 16а П |
160 160 |
64 68 |
5,0 5,0 |
8,4 9,0 |
8,4 9,0 |
3,5 3,5
|
1810 1950 |
14,20 15,30 |
18 П 18а П |
180 180 |
70 74 |
5,1 5,1 |
8,7 9,3 |
9,0 9,0 |
3,5 3,5
|
2070 2220 |
16,30 17,40 |
20 П |
200 |
76 |
5,2 |
9,0 |
9,5 |
4,0 |
2340 |
18,40 |
22 П |
220 |
82 |
5,4 |
9,5 |
10,0 |
4,0 |
2670 |
21,00 |
24 П |
240 |
90 |
5,6 |
10,0 |
10,5 |
4,0 |
3060 |
24,00 |
27 П |
270 |
95 |
6,0 |
10,5 |
11,0 |
4,5 |
3520 |
27,70 |
ЗО П |
300 |
100 |
6,5 |
11,0 |
12,0 |
5,0 |
4050 |
31,80 |
ЗЗ П |
330 |
105 |
7,0 |
11,7 |
13,0 |
5,0 |
4650 |
36,50 |
36 П |
360 |
110 |
7,5 |
12,6 |
14,0 |
6,0 |
5340 |
41,90 |
40 П |
400 |
115 |
8,0 |
13,5 |
15,0 |
6,0 |
6150 |
48,30 |
Значения основных размеров экономичных швеллеров с параллельными гранями полок представлены в таблице 13.
Таблица 13 — Швеллеры экономичные с параллельными гранями полок
Номер швеллера серии Э |
Размеры профиля, мм |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 П.М., кг |
|||||
h |
b |
s |
t |
R |
r |
|||
5 Э |
50 |
32 |
4,2 |
7,0 |
6,5 |
2,5 |
610 |
4,79 |
6,5 Э |
65 |
36 |
4,2 |
7,2 |
6,5 |
2,5 |
741 |
5,82 |
8 Э |
80 |
40 |
4,2 |
7,4 |
7,5 |
2,5 |
882 |
6,92 |
10 Э |
100 |
46 |
4,2 |
7,6 |
7,0 |
3,0 |
1079 |
8,47 |
12 Э |
120 |
52 |
4,5 |
7,8 |
9,0 |
3,0 |
1309 |
10,24 |
14 Э |
140 |
58 |
4,6 |
8,1 |
9,5 |
3,0 |
1541 |
12,15 |
16 Э |
160 |
64 |
4,7 |
8,4 |
10,0 |
3,5 |
1785 |
14,01 |
18 Э |
180 |
70 |
4,8 |
8,7 |
11,0 |
3,5 |
2040 |
16,01 |
20 Э |
200 |
76 |
4,9 |
9,0 |
11,5 |
4,0 |
2302 |
18,07 |
22 Э |
220 |
82 |
5,1 |
9,5 |
12,0 |
4,0 |
2636 |
20,69 |
24 Э |
240 |
90 |
5,3 |
10,0 |
13,0 |
4,0 |
3019 |
23,69 |
27 Э |
270 |
95 |
5,8 |
10,5 |
13,0 |
4,5 |
3487 |
27,37 |
30 Э |
300 |
100 |
6,3 |
11,0 |
13,0 |
5,0 |
3994 |
31,35 |
ЗЗ Э |
330 |
105 |
6,9 |
11,7 |
13,0 |
5,0 |
4615 |
36,14 |
36 Э |
360 |
110 |
7,4 |
12,6 |
14,0 |
6,0 |
5290 |
41,53 |
40 Э |
400 |
115 |
7,9 |
13,5 |
15,0 |
6,0 |
6111 |
47,97 |