2.2. Технологический процесс производства колес
Технологический процесс производства колес приведен на рис. 2.2.
Железнодорожные колеса изготовляют и поставляют по соответствующим стандартам, техническим условиям или техническим протоколам, в зависимости от требований заказчика. Сталь для производства колес выплавляется в мартеновских печах емкостью 250 тонн. Для предварительного раскисления углеродистой стали используется: ферромарганец, силикомарганец (25 % и 45 %) ферросилиций, а для окончательного раскисления в ковше – алюминий и титан.
В настоящее время освоен процесс вакуумирования колесной стали для улучшения ее качественных характеристик (снижение газонасыщенности, уровня загрязненности неметаллическими включениями). Вакуумирование сопровождается улучшением пластических свойств стали. Уменьшение содержания кислорода, за счет самораскисления стали углеродом, обеспечивает практически полное усвоение таких раскислителей как, алюминий и кремний. Разливка стали производится сифонным способом, в слитки весом 4150 кг.
Слитки типа «ромашка» или слитки круглого сечения разрезаются на 4 - 7 частей (заготовок) на слиткоразрезных многоступенчатых станках специального назначения, с последующим разделением его на заготовки при помощи клина на слитколомателе.
Рис. 2.2 - Технологический процесс производства колес
После разломки слитков, заготовки транспортируются на склад для осмотра и устранения поверхностных дефектов. Затем заготовки "поплавочно" по рольгангу подаются в кольцевые печи (рис. 2.3) для нагрева под прессопрокатные операции до температур:
– печь № 1: 800-900 °С
– печь № 2: 1220-1280 °С.
Эти печи работают по методическому типу, отапливаются природным газом. Производительность таких печей 108 колес/час. Подача заготовки к печному рольгангу осуществляется при помощи двух моторных тележек, грузоподъемностью до 50 тонн.
Рис. 2.3 - Схема кольцевой печи колесопрокатного цеха
2.3. Схема прессопрокатных операций
Вид и основные размеры цельнокатаных колес приведены на рис. 2.4.
Рис. 2.4 – Основные размеры цельнокатаных колес
Для производства колес производятся следующие технологические операции:
1. Отчистка окалины с заготовок перед прессопрокатным производством в специальных камерах гидросбива. Гидросбив окалины производится с торцевых поверхностей колесных заготовок водой высокого давления. Рабочее время - 5 секунд.
2. Гидравлический осадочный пресс, усилием 2000 тонн, служит для предварительной осадки нагретых заготовок, с целью удаления окалины с боковых поверхностей заготовок и оставшейся после гидросбива окалины с торцевых поверхностей.
3. Штамповочный пресс, усилием 5000 тонн, предназначен для осадки заготовки в технологическом кольце и разгонки металла на периферию при помощи пуансона. Величина разгонки должна обеспечить выполнение ступицы и получение необходимой толщины диска и ступицы на прессе с усилием 10000 тонн.
4. Формовочный пресс, усилием 10000 тонн, изготавливает обод и прилегающую к нему часть диска, для последующей прокатки, а ступицу и прилегающую к ней часть диска отформовывает до размеров готового колеса.
5. После формовочного пресса заготовка поступает по рольгангу к колесопрокатному стану, где при помощи загрузочного устройства подается в стан. В результате получается колесо с прямым диском и размерами, близкими к размерам готового колеса.
6. Шестивалковый колесопрокатный стан. Производит прокатку колесной заготовки в горизонтальном положении. Процесс прокатки колеса заканчивается по достижении внутреннего диаметра и осуществлении операции полировки. Прокатанная заготовка колеса с колесопрокатного стана укладывается механизмом выгрузки на рольганг и подается к прессу с нагрузкой 3500 тонн.
7. Выгибно - прошивной пресс, усилием 3500 тонн, производит выгибку диска, калибровку обода по ширине и внутреннему диаметру, прошивку отверстия в ступице и нанесение маркировки на ободе, с наружной стороны колеса.