ВСТУП

Завод заснований у 1891 р., як франко-російське акціонерне товариство по виробництву вагонів. З 1909 р. завод став інтенсивно реконструюватися і розширюватися під назвою «Товариство російської залізовиробничої промисловості», фактичним власником якого був німецький підприємець Гантке.

З 1911г. починається будівництво трубопрокатного цеху. У січні 1918р. декретом радвлади завод був націоналізований, а в 1922р. заводу привласнено ім'я німецького революціонера Карла Лібкнехта. З 1931 по 1935р. збудовано і введено в експлуатацію 5 мартенівських печей, перший в країні і найбільший в Європі цех по виробництву суцільнокатаних залізничних коліс, новий трубопрокатний цех, цех по виробництву балонів з труб і ряд допоміжних цехів. В період Великої Вітчизняної 6війни завод був повністю зруйнований. Його відновлення почалося відразу після звільнення Дніпропетровська від фашистських загарбників в 1943р. При цьому здійснена корінна реконструкція устаткування, введені нові виробничі потужності, що визначили спеціалізацію заводу.

У 1956 р. на додаток до реконструйованих цехів побудований перший в СРСР трубоелектрозварний цех, а в 1962 р. введений в експлуатацію цех по виробництву шарикопідшипникових труб. В співдружності з угорськими фахівцями у 1968р. введений в експлуатацію найбільший в Європі цех з пілігримовою установкою «5-12» для виробництва труб нафтового сортаменту. В подальші роки реконструйований колесопрокатний цех з введенням нової лінії прокату і збільшенням об'єму виробництва (1972р.), в стислі терміни побудований і зданий в експлуатацію унікальний трубопрокатний агрегат 140 (1975 р.).

У 1970р. завод зареєстрував свою торгову марку. Логотип заводу складається з букв «НТЗ»(Нижньодніпровський трубопрокатний завод), які є скороченою назвою заводу.

У 1988р. вступив в експлуатацію новий колесобондажний цех, обладнаний сучасним устаткуванням і досконалою технологією для потокового виробництва залізничних бандажів і кільцевих виробів з вуглецевих і легованих марок сталі для машинобудування.

У 1989р. на добровільних засіданнях створено орендне підприємство «Нижньодніпровський трубопрокатний завод ім. Карла Лібкнехта», яке в 1994р. реорганізовано у відкрите акціонерне суспільство «Нижньодніпровский трубопрокатний завод».

3 1995р. за сприяння німецьких фахівців замість мартенівської печі №1 введений в експлуатацію комплекс по позапічній обробці сталі у складі піч-ковш – вакууматор.

На сьогодні завод - сучасне підприємство, одне з найбільших в галузі на Україні, а по виробництву деяких видів продукції - єдине в Україні. Основний об'єм труб нафтового сортаменту і весь об'єм колес і бандажів,що постачається на зовнішній і внутрішній ринок, виготовляють із сталі особливого виробництва.

З використанням комплексу енергетичної обробки сталі розроблена і упроваджена технологія отримання сталі з низьким (нижче 0,015 %) вмістом сірки і фосфору і залишковими значеннями водню в сталі менше 2 ppm. При цьому забезпечуються вимоги по неметалевих включеннях в сталі на рівні євронорм.

Відкрите акціонерне товариство «Ніжньодніпровський трубопрокатний завод» - найбільший в південно-східній частині Європи виробник і постачальник сталевих труб широкого спектру вживання.

Завод розташований в одному з найбільших індустріальних центрів України - місті Дніпропетровську, до складу заводу входять 5 виробничих цехів по випуску сталевих труб, що мають в своєму складі 2 установки з пілігримовими станами, установку з трьохвалковим станом,5 трубоелектрозварювальних станів, стани холодної прокатки труб, 2 волочильні стани, а також сучасні ділянки обробки труб.

Завод виготовляє і постачає більше 1200 типів розмірів сталевих труб діаметром від 10 до 377мм.

Сучасні технології і устаткування, система контролю якості і випробувань продукції забезпечують поставку труб по технічних вимогах споживачів, повністю відповідають вимогам національних і міжнародних стандартів .

Завод є найбільшим постачальником суцільнокатаних коліс для залізничного транспорту, а також бандажів для локомотивів, трамваїв і метро. Більш ніж 70-річний досвід виробництва залізничних коліс, високий рівень технічної оснащеності цехів дозволяє випускати високоякісні колеса і бандажі найширшого сортаменту, що характеризуються високими експлуатаційними властивостями, точністю геометричних розмірів і надійністю.

Також суттєвою зміною в процесі виробництва продукції заводу сприяло будівництво нового електросталеплавильного комплексу по виробництву гарячекатаної круглої заготовки та блюмів « Дніпросталь»,яке розпочалося у 2007 році .

Вже в вересні 2012 року місячний об’єм виплавки на ІНТЕРПАЙП СТАЛІ перевищив аналогічний середньомісячний показник мартенівського цеху у 2011 р. .Це дозволило компанії відмовитися від мартенівської сталі для виробництва труб та колес ,і перейти на безперервно литу заготовку нового комплексу.

1 Сортамент кпц

Колесопрокатний цех виробляє колеса зовнішнім діаметром від 700 до 1250 мм. Основний сортамент – колеса із зовнішнім діаметром 795 та 957 мм і діаметром маточини 175 та 190 мм.

Сортамент на експорт: зовнішній діаметр – 750, 840, 844, 914, 920, 927, 928, 929, 933, 950, 1010, 1016, 1022 мм. ;

Сортамент на Україну: зовнішній діаметр – 795, 850, 935, 957, 968, 1015,1058 мм, діаметр маточини - 175, 190, 204 мм. ;

Сортамент на Росію: зовнішній діаметр – 732, 957, 980, 1070 мм, діаметр маточини - 175, 190, 204 мм. ;

Сортамент на СНГ: зовнішній діаметр – 795, 957 мм,діаметр маточини - 175, 190, 204 мм. .

2 Характеристика устаткування колесопрокатного цеху

Відділення підготовки заготовок

Відділення підготовки заготовок розташовано в двох прольотах і включає:

– склад зливків;

– ділянка зливкорозрізних верстатів;

– ділянка ламання зливків на заготовки і їхній ремонт.

Ділянка складу злитків

Площа складу 1400 м².

Ємність складу 5600 т.

Ділянка зливкорозрізних верстатів

На ділянці в двох прольотах встановлено 20 спеціальних зливкорозрізних верстатів моделі 18А65 для порізки колесних зливків на заготовки. Зливкорозрізний верстат працює по напівавтоматичному циклі. На ньому розрізають зливки діаметром до 590 мм, довжиною до 2800 мм і вагою до 4 тон на заготовки для колес відповідно до сортаменту продукції виробленої в цеху.

Технічні дані зливкорозрізних верстатів.

Основні розміри:

– найбільший діаметр зливка, встановлюючого над супортом 590 мм;

– максимальна відстань між торцями кулачків передньої і

задньої бабки 2930 мм;

– найбільша довжина зливка 2800 мм;

– найменша довжина зливка 2400 мм;

– діаметр зливка, що затискається в патроні передньої бабки 515 мм;

– діаметр зливка, що затискається в патроні задньої бабки 430 мм;

– діаметр шийки залишається після порізки злитка 160 мм;

– мінімальна відстань від торця злитка до першого різця 50 мм;

– найбільше поперечне переміщення салазок супорта 330 мм;

Надрізані зливки мостовим краном зі складу подаються на зливколомач і укладаються головною частиною вперед, у жолоб перед зливколомачем. По жолобі зливок проштовхується штовхачем який робить робочий хід до 3200 мм. Зливколомач ходом клина розділяє зливок на окремі заготовки, одночасно відокремлюючи прибуткову і донну частини.

Після поломки кожного зливка, штовхач повертається у вихідне положення, а в жолоб перед злитколомачем укладається черговий зливок.

Технічна характеристика зливколомача приведена в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Технічна характеристика зливколомача

Найменування показників	Розмірність	Величина
		Ломач	Штовхач
Тип преса		Горизонтальний, двоколонний гідравлічний
Номінальне зусилля	МН	5	0.9
Робоча рідина		Вода з емуль-маслом
Тиск робочої рідини	кгс/см2	250-320	63
Робочий хід	мм	250	3200
Розміри зливків :	мм
Довжина		не більше 2485
Діаметр		515-575
Вага	кг	не більше 4150
Розміри заготовок:	мм
Довжина		243-362
Діаметр		515-575

Пресопрокатне відділення

Пресопрокатне відділення містить у собі: ділянка нагрівальних печей і пресопрокатна ділянка.

Ділянка нагрівальних печей

Кільцева піч №1 призначена для попереднього нагрівання колесних заготовок, кільцева піч №2 призначена для нагрівання колесних заготовок до температури прокату 1240⁰ + 20⁰ С.

Основні розміри печі:

– зовнішній діаметр 30000 мм;

– середній діаметр 24200 мм;

– внутрішній діаметр 18400 мм;

– ширина поду 4475 мм;

– висота робочого простору 1630 мм.

Печі опалюються природним газом теплотворною здатністю 8300 ккал/годину, за допомогою комбінованих газо-мазутних пальників низького тиску типу «труба в трубі». Продуктивність пальників 40-80 м³/годину. Усього на печі встановлено 63 пальника. Печі складаються з п'яти опалювальних і методичних зон.

На двох печах установлюються три вентилятори, з них два-робочі, а третій – резервний. Повітря для горіння підігрівається в трубчастому металевому рекуператорі до температури 350⁰С. Рекуператор має 4 секції, з яких дві - перехресно-прямоточні, а дві - перехресно-противоточні. Максимальна температура стінки рекуператора 900⁰С.

Спалювання газу виробляється з коэфіцієнтом витрати повітря n = 1.1-1.2, що відповідає звичайному окисному режимові. Відвід продуктів горіння з печі викидається в атмосферу через димар, який розташований наприкінці печі висотою 80 м.

Посад заготовок:

Піч №1:

– при роботі одною піччю 1-5 шт.

– при роботі послідовно 1-5 шт.

Піч №2:

– при роботі одною піччю 1-5 шт.

– при роботі послідовно 1-5 шт.

Ємність печі №1,2 72-340 шт.

Максимальна продуктивність 120 шт/г.

Температура заготовок на видачі:

Піч№1:

– при роботі одною піччю 1240+20⁰С

– при роботі послідовно 825±25⁰С

Піч №2 1240+20⁰С

Пресопрокатна ділянка

Камера гідрозбиву.

Камера гідрозбиву складається з двох колекторів зі спеціальними соплами, що розташовані над і під рольгангом. Окалина видаляється з торцевих поверхонь заготовки водою високого тиску.

Час проходження заготовки крізь камеру регулюється за рахунок зміни швидкості обертання роликів секції рольганга і встановлюється в межах від 1 до 5 с, виходячи з найбільш ефективної роботи гідрозбиву по видаленню окалини.

Технічна характеристика камери гідрозбиву надана в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 - Технічна характеристика камери гідрозбиву

№ п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Тиск води	кг/см²	180+20
2	Кількість сопів	шт.	6 7
	− верхній колектор
	– нижній коллектор
3	Відстань від сопла до заготовки	мм	250
4	Витрата води через кожне сопло	л/с	2,5
5	Робочий час гідрозмиву	с	До 5

Маніпулятор-центрувач.

Маніпулятор-центрувач слугує для подачі заготовки з рольганга на прес і центрування її на нижній плиті.

Він являє собою хитну зварену раму встановлену в підшипникові опори стійок . Підйом і опускання рами здійснюється за допомогою двох мастильних гідроциліндрів встановлених шарнірно на стійках. На рамі в спеціальних направляючих,уздовж осі маніпулятора,переміщається візок з голівкою маніпулятора.

У таблиці 2.3 представлена технічна характеристика маніпулятора-центрувача.

Таблиця 2.3 - Технічна характеристика маніпулятора - центрувача

№ п/п	Найменування показників	Розмірність	Величина
1	Діаметр захоплюваної заготівлі
	Максимальний	мм	575
	Мінімальний	мм	515
2	Діаметр циліндрів
	Підйом (опускання) траверси	мм	180/80
	переміщення візка	мм	200/125
	кліщового захвата	мм	180/80
3	Обсяг бункера механізму подачі підсипання	л	120

Осадовий прес зусиллям 20МН.

Прес чотирьохколоний, вертикальний з архітравом і встановленою на фундаменті станиною. Між станиною й архітравом розташована траверса, що переміщається по колонах преса. На станину преса й опору установлена плита, по напрямних якої переміщається стіл преса. Рух рухомої траверси здійснюється плунжером робочого циліндра, закріпленого на архітраві.

У спеціальних припливах архітрава закріплені два піднімальних циліндри, що піднімають траверсу після робочого ходу.

Оснащення всіх основних гідравлічних циліндрів осадового преса здійснюється робочою рідиною від насосно-акумуляторної станції з тиском 320 кгс/см².

На пресі 20МН здійснюється попередня осадка.

Технічна характеристика преса 20МН приведена в таблиці 2.4.

Інструментом деформації преса слугують верхня і нижня осадові плити.

Таблиця 2.4 - Технічна характеристика преса 20МН

№ п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Максимальне зусилля	тс	2000
2	Швидкість рухомої траверси:
	– при опусканні і підйомі	мм	300
	– при робочому ході	мм	60
3	Найбільша відстань між траверсою і столом	мм	2320
4	Хід траверси	мм	1000
5	Зусилля двох піднімальних циліндрів	тс	150
6	Зусилля циліндра пересування столу	тс	20
7	Хід столу	мм	1800
8	Тиск робочої рідини	кгс/см2	320
9	Час циклу осадки заготовки	с	29±1

Для попередження розігріву плит, зменшення їхнього зносу в період між осіданням заготовкою, з моменту видалення їх зі столу преса, осадові плити охолоджуються водою. Окалина з нижньої плити видаляється водою зі стисненим повітрям.

Установка для очищення гарячих заготівель від окалини.

Дві однотипні установки, для очищення гарячих колесних заготовок від окалини, змонтовані на корпусах редукторів транспортного рольганга між пресом 20МН і пресом 50МН з пристроєм, що кантує, між ними.

Установки за допомогою опорних підкладок приварені до корпусів редукторів, на які встановлені ,закріплені болтами ,стійки пристрою. У пазах стійок закріплена,за допомогою болтів,рама з вузлом зачищення (щітки). Вузол зачищення являє собою колесо з маточиною,в спицях якого закріплені касети з пасмами сталевого каната. Приводом обертання щітки є електродвигун із клиноремневою передачею. Стійки у верхній частині з’єднані траверсою.

Основні технічні характеристики установки для очищення гарячих заготівель від окалини приведені в таблиці 2.5.

Таблиця 2.5 - Технічна характеристика установки для очищення гарячих заготовок від окалини

№ п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Діаметр оброблюваної заготовки	мм	730
2	Висота оброблюваної заготовки	мм	1200
3	Частота обертання щітки	мін -1	250
4	Лінійна швидкість очищення	м/с	9

Штамповочний прес зусиллям 50МН.

Прес призначений для осадки заготовки в технологічному кільці і розгонки металу на периферію за допомогою пуансона.

Прес – вертикальний, чотирьохколонний,складається з нерухомих поперечин – станини й архітрава, зеднаних між собою колонами преса. Між станиною й архітравом розташована рухома траверса, що рухається по колонах преса. На траверсі закріплений плитотримач і підйомний механізм пуансонотримача. Зусилля на траверсу передається плунжером робочого циліндру,встановленого в архітраві.

У нижній частині станини встановлений виштовхувач з гідравлічним приводом.

Прес оснащений центрувачем технологічного кільця, що складається з підйомного механізму з пневматичним приводом обойми, що має два конусні розточення в спеціальних припливах.

Нижні і верхня осадові плити встановлюються в штампотримачах.

На пресі передбачена система охолодження інструмента і видалення окалини.

Основні технічні характеристики преса 50МН приведені в таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 - Технічна характеристика преса 50МН

№ п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Максимальне зусилля	Тс	5000
2	Швидкість рухомої траверси:
	– при опусканні і підйомі	мм/с	250
	– при робочому ході	мм/с	60
3	Хід траверси	Мм	1200
4	Зусилля піднімальних циліндрів	Тс	520
5	Хід столу	Мм	2000
6	Швидкість пересування столу	мм/с	200
7	Зусилля циліндра пересування столу	Тс	42
8	Хід виштовхувача	Мм	320
9	Зусилля циліндра виштовхувача	Тс	5.9±1.7
10	Час циклу обтиснення і розгонки булочки пуансоном з урахуванням перекриття операцій	С	34±1

Формовочний прес зусиллям 100МН.

Прес 100МН призначений для отримання відформованої заготовки з остаточними розмірами маточини і прилеглої до неї частини диску,і підготовка обода для наступної операції - прокатки на колесопрокатному стані.

Прес вертикальний, чотирьохколонний, має дві нерухомі поперечини – станину й архітрав, з’єднані між собою колонами. Між станиною й архітравом розташована рухома траверса, що рухається по колонах преса. В архітраві встановлений робочий циліндр преса, а також два піднімальних диференціальних і два врівноважуючих циліндри. Плунжери цих циліндрів закріплені на рухомій траверсі. До траверси кріпиться підштампова плита, в якій встановлений верхній виштовхувач заготовки. Циліндр виштовхувача працює разом з підйомними циліндрами траверси.

На станину преса встановлена плита, по якій переміщається стіл, в якому є два квадратних гнізда. В одне з них укладається квадратна плита, у посадкове місце якої встановлюється нижній штампотримач.

Опускання траверси відбувається після виходу маніпулятора,що задає, з робочої зони преса. Час циклу на формовочному пресі – 38 с.

Основні технічні характеристики преса 100МН приведені в таблиці 2.7.

Таблиця 2.7 - Технічна характеристика преса 100МН

№ п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Максимальне зусилля	Тс	10000
2	Швидкість рухомої траверси:
	– при опусканні і підйомі	мм/с	250
	– при робочому ході	мм/с	60
3	Хід траверси	Мм	1000
4	Зусилля циліндрів пересування столу	Тс	76.5
5	Хід столу	Мм	2500
6	Швидкість пересування столу	мм/с	200
7	Зусилля циліндра нижнього виштовхувача	Тс	53
8	Хід нижнього виштовхувача	Мм	380

Колесопрокатний стан.

Колесопрокатний стан призначений для викатки гребеня, поверхні катання, диску, обода, і для розкатки обода по діаметру.

Колесопрокатний стан – шестивалковий, складається з наступних основних вузлів: нерухомої станини; двох похилих валків, з механізмами для їхньої установки і регулювання рухомої опорної конструкції; двох натискних валків і механізму їхньої подачі до колеса; нерухомої станини; вузла головних валків; рухливої конструкції (каретки); двох головних валків; двох електроприводів, для обертання похилих валків; системи гідроприводів, що створюють зусилля на валках; пристрій для контролю величини розкатки колеса по внутрішньому діаметрі, що встановлює і контролює бригадир прокату.

Основні технічні характеристики колесопрокатного стану приведені в таблиці 2.8.

Таблиця 2.8 - Технічна характеристика колесопрокатного стану

№ п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Тиск робочої рідини в циліндрах
	– низький	кгс/см2	63
	– високий	кгс/см2	160
2	Тип і номінальна потужність електродвигунів приводів двох похилих валків	МШС кВт	2×640
3	Діапазон зміни числа оборотів похилих валків	об/хв	від 175 до 240
4	Максимальний статистичний момент на валові похилого валка	тм	2.7
6	Час циклу прокатки колес	с	25
7	Машинний час прокатки	с	12±3

Вигибний, прошивний прес зусиллям 35МН.

Прес 35МН (див. табл. 2.8) призначений для вигибки диску, калібровки обода по ширині і внутрішньому діаметрі, прошивання отвору в маточині і маркування обода із зовнішньої сторони колеса.

Таблиця 2.8 - Технічна характеристика преса 35МН

п/п	Найменування	Розмірність	Величина
1	Максимальне зусилля	тс	3500
2	Швидкість рухомої траверси:
	– при опусканні і підйомі	мм/с	250
	– при робочому ході	мм/с	60
3	Хід траверси	мм	1200
4	Максимальне зусилля прошивної системи	тс	500
5	Швидкість прошивної траверси при прошиванні	мм/з	250
6	Хід прошивної траверси щодо рухливої траверси пресса	мм	400
7	Зусилля циліндрів пересування столу	тс	21
8	Хід столу	мм	330
9	Зусилля циліндрів виштовхувача	тс	12
10	Хід виштовхувача	мм	250
11	Температура обода і маточини після деформації колеса	0С	від 950 до 1000
12	Час циклу на пресі з обліком перекриття операцій	с	32

Прес вертикальний, чотирьохколонний,має нерухомі поперечини – станину й архітрав,що з’єднані між собою колонами.

В архітраві встановлені робочий циліндр і піднімальні циліндри преса.

Плунжери цих циліндрів закріплені на рухомій траверсі. До траверси кріпиться верхня підштампова плита і штампотримач. Прес оснащений також прошивною траверсою. Прошивна траверса розташована всередині рухомої траверси і переміщається щодо неї на 400 мм.

На пресі передбачена система охолодження інструмента.

Основні технічні характеристики преса 35МН приведені в таблиці 2.8.

Ділянка ізотермічної витримки колес

Довжина охолоджувальних конвеєрів - 40 м, відстань між гаками для підвіски колес - 960 м, швидкість руху від 1,1 м/хв до 1,75 м/хв.

Від охолоджувальних конвеєрів колеса по рольгангу передаються до конвеєрних печей. Довжина тунельної конвеєрної печі - 125 м, ширина -3,248 м, висота 2,040 м. Робочий простір печі має прямокутну форму.

Печі опалюються природним газом, що спалюється в п’яти окремих топках.

Час перебування колес в печі складає 3 години 15 хв. ±15 хв. Швидкість регламентується в межах 0,59-0,62 м/хв.

Ділянка попередньої, механічної обробки колес

На ділянці в двох прольотах встановлені спеціальні токарно-карусельні верстати моделі 1Б502 для механічної обробки колес і спеціальні колесообробні верстати, для ремонтної обробки колес,моделі КС-274

Технічні дані токарно-карусельних верстатів моделі 1Б502.

– габаритні розміри 6050×7515×5340 мм;

– маса верстата 45000 кг;

– діаметр обробних колес 700 ÷ 1260 мм;

Технічні дані верстатів моделі КС-274.

– габаритні розміри 4807×2760×3790 мм;

– маса верстата 18580 кг;

– діаметр обробних колес 700 ÷ 1260 мм.

Ділянка термічної обробки колес

На ділянці термічної обробки колес всановлені дві кільцеві печі, шість гартівних машин, 56 електричних колодязів.

Основні розміри печі:

– зовнішній діаметр 24000 мм;

– внутрішній діаметр 15400 мм;

– ємність печі 72 колеса.