Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

390

Реконструкция станового пролета рельсобалочного цеха ООО Рельсы КМК (дипломный проект)

ID: 201024
Дата закачки: 30 Мая 2019
Продавец: AgroDiplom (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
АННОТАЦИЯ


Гладков Л.В. Реконструкция станового пролета рельсобалочного цеха ООО “Рельсы КМК”: Дипломный проект по специальности “Обработка металлов давлением” (110601).  Новокузнецк, 2002.  c. Табл. , ил. 24, источников 27, демонстрационных листов 6.
В дипломном проекте рассмотрена характеристика рельсобалочного и цеха, назначение отдельных участков цеха и приведена техническая характеристика основного и вспомогательного технологического оборудования. Описана существующая технология производства выпускаемой продукции в рельсобалочном цехе.
Произведен расчет: калибровки одного из профилей, выпускаемого рельсобалочным цехом; скоростного режима и энергосиловых параметров прокатки на прокатных станах цеха, нагревательного устройства. Также рассчитаны на прочность основные элементы прокатной клети одного из станов рельсобалочного цеха.
Перечислены схемы автоматизации технологического процесса, имеющиеся в рельсобалочном цехе в настоящее время, и дано описание одной из них.
Исследована существующая организация производственного процесса в рельсобалочном цехе.
С целью совершенствования организации технологического процесса в рельсобалочном и электросталеплавильном цехах были разработаны ряд мероприятий по совершенствованию технологии и организации производства.
В ходе реализации предлагаемых мероприятий были рассмотрены экологические аспекты данного проекта: анализ условий труда, электробезопасность, травматизм в рельсобалочном и электросталеплавильном цехах.
Рассчитан экономический эффект от внедрения данных мероприятий









1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ


1.1 Краткая характеристика рельсобалочного цеха

Рельсобалочный стан введен в эксплуатацию 30 декабря 1932 году с проектной мощностью 650 тыс. тонн в год. Стан предназначен для производства железнодорожных, трамвайных, крановых и остряковых рельсов; швеллеров, уголков, подкладочных полос, квадратов, а также других сортовых профилей. Прокатка производится из квадратных и прямоугольных блюмов.
В состав цеха входят участок нагревательных печей, участок стана, участок коробов замедленного охлаждения, отделение отделки длинномерного проката, отделение отделки короткомерного проката и отделение объемной закалки рельсов. Схематично они изображены на рисунке 1.
Рельсобалочный стан линейного типа расположен в три линии. В первой линии установлена дуо-реверсивная клеть “900”, во второй линии расположены две черновые клети трио “800”, в третьей линии установлена одна нереверсивная чистовая клеть дуо “850” или универсальная клеть, в зависимости от прокатываемого профиля.
В 70-ые годы стан реконструирован с увеличением мощности до 850 тыс. тонн в год.
В процессе реконструкции рельсобалочного цеха (РБЦ) построено термическое отделение мощностью 750 тыс. тонн в год объемно-закаленных рельсов; увеличена ширина нагревательных печей (каждой с 5.2 м до 6.2 м); установлены более мощные приводы в линиях стана; клеть 800-I заменена на более мощную конструкции УЗТМ; построено новое отделение для отделки рельсов длиной 25 м.

Рельсобалочный цех состоит из нескольких отделений.

Склад готовой продукции
Участок отделки рельсов Участок термической отделки рельсов
Участок отделки короткомерного проката Короба замедленного охлаждения Участок стана Участок печей

Рисунок 1 – Схема расположения участков рельсобалочного цеха

На рельсобалочном стане можно прокатывать следующие профили:
 рельсы железнодорожные тяжелого типа Р 50, Р 65, Р 75
 трамвайные рельсы желобчатого типа ТВ 60, ТВ 65
 остряковые рельсы ОР 43, ОР 50, ОР 65, ОР 75
 контррельсы типа РК 50, РК 65, РК 75
 полосу для подкладки под рельсы типа КБ 50, КБ 65, КБ 75, КЖ 65 и типа Д 50, Д 65, Д 75
 полосы для подкладок на кривых участках пути типа ДН 50, ДН 60, ДН 65 и СД 50, СД 65
 крановые рельсы КР 80, КР 100,КР 120
 рельсы типа УП 50, УП 65
 тракторный башмак
 шахтные стойки
 двутавровые балки: №24, 30, 30 М, 36 М
 швеллеры: №20, 24, 30, 40
 уголки равнополочные №20, 22, 24 и не равнополочные №20/12.5
 квадраты 100х100, 125х125.

Исходной заготовкой для стана являются блюмы сечением 320х330; 300х330; 330х330; 290х330 мм длиной 2100 – 5050 мм, поступающие непосредственно со стана «1100» обжимного цеха, с температурой 900 – 1000 0С, а также непрерывно литые заготовки сечением 300х330 мм, поставляемые электросталеплавильным цехом №2 в холодном состоянии.

Таблица 1  Сортамент и марки стали рельсобалочного стана

Профили Сечение заготовки, ммхмм Масса 1 погонного м, кг Длина заготовки, мм Марка стали
Р 50,
Р 65,
Р 75 300х330 777,6 4750 К78ХСФ, Э78ХСФ, М76Ф, К76Ф, Э76Ф, М76Т, К76Т, Э76, Э76Т, М74, М76, К76
ОР 43,
ОР 50,
ОР 65,
ОР 75 320Х330 777,6 4 400
4 650, 4 050
3 800, 4 650, 4 900
4 650, 4 900 М76Ф, М72
РК 50,
РК 65,
РК 75 320Х330 777,6 2 960
4 400
4 400 М68,М70
КР 80,
КР 100,
КР 120 320Х330 777,6 2 960
4 400
4 400 К63
ТВ 60,
ТВ 65 320Х330 777,6 4 400 М75, М76
[ 20 300Х330
320Х330 730,0
777,6 2 900
3 250 09Г2
[ 20 Т 300Х330 730,0 2 900
3 250 09Г2

Продолжение таблицы 1
Профили Сечение заготовки, ммхмм Масса 1 погонного м, кг Длина заготовки, мм Марка стали
[ 24, [ 24 Т 280Х320 680,4 2 850 3СП, 3ПС, СТ 4
[ 40 300Х330 730,0 3 250
4 850 СТ 3, СТ 4, 16Д, 09Г2, 09Г2С, 10Г2С1,10ХСНД, 14Г2,15ХСНД
100Х100,
125Х125 330Х330 801,0 4 700, 4 170
4 700, 4 170 3СП, 3ПС, 5СП, 5ПС
Д 50,
Д 65,
Д75,
ДН 50,
ДН 65,
СД 50,
СД 65,
КБ 50,
КБ 65,
КБ 75,
КЖ 65 330Х330 801,0 4 600 4 ПС, 4 СП, СТ 4

Таблица 2 – Анализ структуры сортамента рельсобалочного цеха
Наименование профиля Годы
 2000 2001 2002
 т % т % т %
1. Рельсы 666970,00 57,28% 625421,00 50,85% 633540,00 61,46%
1.1 Рельсы железнодорожные 657634,00 56,48% 613132,00 49,86% 620790,00 60,22%
Р65 620333,00 53,28% 576432,00 46,87% 577343,00 56,00%
Р50 11495,00 0,99% 12108,00 0,98% 12579,00 1,22%
ОР65 23839,00 2,05% 22132,00 1,80% 25524,00 2,48%
ОР50 1967,00 0,17% 2460,00 0,20% 1938,00 0,19%
РК65 0,00 0,00% 0,00 0,00% 3406,00 0,33%
1.2 Рельсы трамвайные           
Трамвайные 7287,00 0,63% 8270,00 0,67% 8424,00 0,82%
1.3 Рельсы крановые 2049,00 0,18% 4019,00 0,33% 4326,00 0,42%
Крановые 120 1097,00 0,09% 1761,00 0,14% 1778,00 0,17%
Крановые 100 952,00 0,08% 2258,00 0,18% 2548,00 0,25%
2 Швеллеры 19566,00 1,68% 19519,00 1,59% 18621,00 1,81%
Швеллер №40 7125,00 0,61% 13325,00 1,08% 9367,00 0,91%
Швеллер №24 11647,00 1,00% 6194,00 0,50% 9254,00 0,90%
Швеллер №20 794,00 0,07% 0,00 0,00% 0,00 0,00%
3 Квадрат 100х100 415166,00 35,66% 537826,00 43,73% 321375,00 31,17%
4. Подкладочная полоса 62656,00 5,38% 45991,00 3,74% 60655,00 5,88%
СД65 4104,00 0,35% 3407,00 0,28% 2680,00 0,26%
ДН65 56641,00 4,86% 41933,00 3,41% 53316,00 5,17%
ДН50 0,00 0,00% 651,00 0,05% 0,00 0,00%
КБ65 1911,00 0,16% 0,00 0,00% 4659,00 0,45%
Подушка стрелочная ПС1 0,00 0,00% 1059,00 0,09% 1026,00 0,10%
Итого 1164358,00 100,00% 1229816,00 100,00% 1030891,00 100,00%
Рисунок 2 – Диаграмма структуры сортамента рельсобалочного цеха за 2000г.
Рисунок 3 – Диаграмма структуры сортамента рельсобалочного цеха за 2001г.
Рисунок 4 – Диаграмма структуры сортамента рельсобалочного цеха за 2002г.


1.1.1.1 Техническая характеристика основного
и вспомогательного оборудования РБЦ




Таблица 3  Характеристика участков рельсобалочного цеха






Наименование отделений (участков) Назначение
отделений (участков) Наименование основного и вспомогательного оборудования Количество оборудования
Участок нагрева Нагрев слитков до температуры прокатки
950-1280оС Камерные печи "Сименса" 3
  Шаржирный кран технологический Q=7т 2
  приемный рольганг 1
  подводящий рольганг к трансферкару 1
  упор перед трансферкаром 1
  рольганг-тележка (трансферкар) 2
  транспортный рольганг 1
  электромостовой кран для ремонтных нужд Q=15/3 1
Участок прокатки Для деформации металла и придания требуемой формы сечения линия стана 900:
  обжимная клеть (дуо-реверсивная) станина открытого типа 1
  раскатной рольганг 1
  рабочий рольганг перед и за станом 900 2
  манипуляторы и кантователи 2
  линия стана 800:
  промежуточные клети: трио 800-1 1
   трио 800-2 1
  двойной рольганг с цепным шлеппером перед и за станом 800 2
  подъемно-качающиеся столы Q=7т 4
  линия стана 850:
  чистовая клеть дуо станина открытого типа 1
  рольганг перед и за станом 850 2
  привод линии 850 1
Участок порезки Порезка металла на мерные длины салазковые пилы горячей резки 6
  пильный рольганг 1
  сталкиватель обрезки 2
Участок клеймовки Горячее клеймение проката клеймовочная машина 1
Участок охлаждения Для закалки концов рельсов с целью придания прочностных свойств. Для естественного охлаждения швеллера, квадрата, подкладки  горячие стеллажи  4
   закалочные аппараты 4
   рольганг 3
Участок замедленного охлаждения рельсов Осуществляется процесс изотермической выдержки 6-8 ч (противофлокенная обработка) короба замедленного охлаждения (КЗО) 30
  стеллажи (загрузочный или разгрузочный) 3
  рольганг приемный и отдающий 3
  электромостовые краны Q=20+20 т 6
Отделение отделки короткомерного проката (ОКП) Для отделки рельсового и сортового проката длиной до 12,5 м стеллаж №4 пролета (участок КЗО) 2
  рольганги подводящий и отводящий 2
  стеллаж перед РПМ 2
Продолжение таблицы 3



Наименование отделений (участков) Назначение
отделений (участков) Наименование основного и вспомогательного оборудования Количество оборудования
Отделение отделки короткомерного проката (ОКП) Для отделки рельсового и сортового проката длиной до 12,5 м подъемный ролик 2
  роликоправильная машина "Вацир" 2
  кантователь за РПМ 2
  стеллаж за РПМ 1
  вертикально-правильный пресс (ВПП) 2
  кантователь 4
  сверлильно-обрезной станок 4
  инспекторский стеллаж 2
  участок ОКП обслуживают электромагнитные краны Q=20т 2
Отделение отделки длиномерного проката (ОДП) Участок роликоправильных машин (РПМ):
 Для правки профиля кантователь перед РПМ 2
  подъемный ролик 2
  РПМ 2
  установка ультразвукового контроля 2
  кантователь за РПМ 2
  стеллаж за РПМ 1
 Участок вертикально-правильных прессов:
 Для правки концов рельсов рольганг участка прессов 2
  ВПП 2
  кантователь 2
  стеллаж перед ВПП 1
  стеллаж перед и за горизонтально-правильным прессом (ГПП) 2
  ГПП 1
  установка шестишпиндельного сверлильно-отрезного станка "Вагнер" 1
 Участок поточных линий:
 Для фрезеровки торцов рельсов и сверления болтовых отверстий поточная линия №1, оборудованная трехшпиндельными сверлильно-отрезными станками "Вагнер" 2
  поточные линии №2,3,4 оборудованные сверлильно-фрезерными станками  12
  инспекторский стеллаж 4
  кантователь 4
 Доотделка рельсового передела:
 Для подготовки рельсов к подаче в ОКП пила холодной резки 1
  линия отжига рельсов 2
  рольганги  2
  отрезные станки 8Г662 2
 Участок ОДП обслуживают краны:
  технологические: Q=20+20т 4
  ремонтные: Q=50/10т; Q=20/5т; Q=10т 1
Термическое отделение объемной закалки (ТООЗ) Участок нагрева:
 Загрузка холодных рельсов в печь и нагрев печи до 820-840оС загрузочный стеллаж 1
  нагревательная печь под закалку 1
  стеллаж с устройством для выдачи рельсов из печи 1
  кантователь 1
  пресс горячей правки концов рельсов 1
  клеймовочная машина 1
Продолжение таблицы 3
Наименование отделений (участков) Назначение
отделений (участков) Наименование основного и вспомогательного оборудования Количество оборудования
Термическое отделение объемной закалки (ТООЗ) Участок закалки:
 Для объемной закалки рельсов в масле Тмасла=60-85оС закалочная машина с маслохозяйством и вспомогательными механизмами для задачи и выдачи рельсов 1
  кантователь 1
 Участок ТООЗ обслуживают краны:
  технологические: Q=63т 2
  ремонтные: Q=30/5т 1
   Q=20/5т 1
   Q=15+15т 2
   Q=15т 1
Участок отпуска Для отпуска рельсов после закалки их в масле (нагрев до 450оС) закрытый стеллаж 1
  отпускная печь 2
  стеллаж за отпускными печами 1
  холодильник 1
Участок правки Для правки рельсов подъемный ролик 1
  горизонтальная роликоправильная машина 1
  вертикальная роликоправильная машина 1
Участок контроля Для обнаружения внутренних дефектов в рельсах, инспекции и разбраковки рельсов установка ультразвукового контроля 1
  кантователь 1
  стеллаж перед ВПП 1
  вертикально-правильные прессы (ВПП) 2
  стеллаж за ВПП 1
  инспекторский стеллаж 2
  кантователь 4
  пакетирующее устройство 2
  прибор замера твердости 1
Участок доотделки Для отделки и отгрузки сверлильно-отрезной станок 1
  стеллаж за станком 1


Таблица 4  Техническая характеристика основного и вспомогательного
оборудования РБЦ

Наименование оборудования Характеристика основного и вспомогательного оборудования
Участок нагрева
Печь «Сименса» Камерная, регенеративная, с боковой подачей и выдачей заготовок.
 Отапливается коксо-доменной и природной смесью газов, калорийностью 1200 – 1400 ккал/м3
 Полезная площадь пода 64 м
 Производительность печи 51 т/ч



Продолжение таблицы 4
Наименование оборудования Характеристика основного и вспомогательного оборудования

Приемный рольганг
 Привод групповой
 Диаметр бочки ролика – 400 мм
 Длина бочки ролика 1120 мм
 Шаг роликов – 750 мм
 Количество – 6
 Окружная скорость – 2,44 м/с
Подводящий рольганг Привод групповой
 Диаметр бочки ролика – 400 мм
 Длина бочки ролика 1100 мм
 Шаг роликов – 750 мм
 Количество – 14
 Окружная скорость – 2,2 м/с
 Электродвигатель: тип ДН – 72, мощность 45 кВт, 470 об/мин
Печной рольганг Диаметр бочки ролика – 400 мм
 Длина бочки ролика – 1100 мм
 Шаг ролика 450 мм
 Окружная скорость – 2,8 м/с
 Количество роликов – 25
 Электродвигатель: тип ДН – 42, мощность 75 кВт, 470 об/мин
Упор перед трансферкарой Привод индивидуальный
 Угол поворота упора – 55
 Возвышение над роликами – 100 мм
 Амортизатор пружинный
 Число оборотов в минуту с упором – 7,242
Клеть 900
 Реверсивная, двухвалковая заготовочная клеть, закрытого типа с передней и задней стороны оборудована манипулятором с кантователями
 Привод валков осуществляется от электродвигателя постоянного тока
 Диаметр бочки – 900 мм
 Диаметр и длина шейки – 530 , 550 мм
 Длина бочки – 2300 мм
 Длина валка общая – 4695 мм
 Линейная скорость валка – 3,3 – 6,6 м/с
 Тип двигателя П-2-23-106
 Мощность  5 500 кВт
Клеть 800
 Трехвалковая клеть открытого типа
 Верхний и нижний валки регулируются нажимными устройствами
 Диаметр бочки валка – 800 мм
 Диаметр и длина шейки 450 , 500 мм
 Длина бочки – 1800 мм
 Длина валка общая – 3300 мм
 Линейная скорость валка по бочке – 4,6 – 8,37 м/с
 Тип двигателя МП-1000-100
 Мощность  8 100 кВт


Продолжение таблицы 4
Наименование оборудования Характеристика основного и вспомогательного оборудования
Клеть 850 Нереверсивная, двухвалковая или универсальная клеть
 Открытого типа
 Валы на подшипниках качения
 Диаметр бочки – 800 мм
 Длина бочки – 1200 мм
 Диаметр и длина шейки – 460 , 555 мм
 Линейная скорость на бочке валка – 5,11 – 8,88 м/с
 Тип двигателя  П-20-100-7
 Мощность  10 200 кВт
Раскатной рольганг Ролики диаметром 360 мм
 Длина бочки ролика  2 300 мм
 Число роликов  7 шт.
 Шаг роликов  750 мм
 Окружная скорость  1,48 м/с
Рабочие рольганги клети “900” перед и за станом Количество рольгангов  2 шт.
 Длина рольгангов  9,86 м (одного)
 Диаметр роликов  450 мм
  Длина бочки ролика  2 500 мм
 Число роликов  26 шт. (в обоих)
 Шаг роликов  750 мм
 Окружная скорость ролика  1,83 м/с
Манипулятор Тип кантователя – крюковой
 Ход крючьев – 250 мм
 Электродвигатель: тип ДН-52, мощность 42 кВт, 850 об/мин
Участок прокатки
Двойной рольганг перед линией “800” Ролики диаметром  450 мм
 Длина бочки ролика  1 800 мм
 Число роликов 39 шт. (в обоих)
 Шаг роликов  1 500 мм
 Линейная скорость  3,42 м/с
Шлепперы перед линией “800” Тип цепные, нереверсивные
 Количество дорожек  9 шт.
 Скорость движения цепей  0,81 м/с
Подъемные столы линии “800” Тип качающийся
 Количество  2 шт. на клеть
 Грузоподъемность 7 т
 Привод от двух моторов через редуктор
Рольганг перед клетью 850
 Привод роликов – групповой
 Количество роликов в группах 10 – 11
 Диаметр бочки ролика - 360 мм
 Длина бочки ролика – 1140 мм
 Шаг роликов – 1500 мм
 Окружная скорость – 3,1 м/с
 Электродвигатель: тип ДН – 62, мощность 50 кВт, 520 об/мин




Продолжение таблицы 4

Наименование оборудования Характеристика основного и вспомогательного оборудования
Участок порезки
Пилы горячей резки Число пил  6 шт.
 Тип салазковые
 Диаметр диска  1 600 – 1 420 мм
 Материал диска  сталь 50
 Толщина диска  8 мм
 Окружная скорость диска  106-93 м/с
 Скорость подачи диска 0,017 м/с
 Скорость передвижения пилы вдоль рольганга  0,007 м/с
Рольганг участка пил Общая длина  97 м
 Диаметр роликов  450 мм
 Длина бочки роликов  1 000 мм
 Общее число роликов 65 шт.
 Шаг роликов  1 500 мм
Сталкиватель обрези Реечного типа
 Усилие сталкивания – 100 кг
 Рабочий ход штанги – 2450 мм
 Скорость передвижения штанги – 0,86 м/с
 Ход «вперед» - управляемый
 Ход «назад» - автоматический
 Электродвигатель: тип АО, мощность 5,5 кВт, 960 об/мин
Участок клеймовки
Штемпельная машина Расстояние между осями – 1530 мм
 Линейная скорость диска – 2,69 м/с
 Угловая скорость диска – 1,59 об/мин
 Электродвигатель: тип АР 63-16, мощность 1,4 кВт,
325 об/мин
Участок охлаждения
Рольганг горячих стеллажей Длина рольганга 68,25 мм
 Ролики диаметром  300 мм
 Длина бочки  2 800 мм
 Число роликов 54 шт.
 Линейная скорость  5,18 м/с
Шлепперы горячих стеллажей Тип канатный
 Длина  49,9 м
 Количество групп  4 шт.
 Число дорожек  7 шт. (на каждой группе)
Упор рольганга Опускающегося типа
 Количество – 3
 Выход плиты над уровнем поля роликов – 166 мм
 Скорость подъема плиты упора – 0,21 м/с
 Электродвигатель: тип ДП-32, мощность 12 кВт, 675 об/мин





1.1.2 Технология прокатного производства и контроля в
рельсобалочном цехе

1.1.2.1 Технология нагрева металла


Исходной заготовкой для рельсобалочного стана являются блюмы сечением: 280х330, 300х330, 320х330, 330х330 мм и длиной 2 100 – 4 900 мм.
Блюмы поступают со склада на смотровые стеллажи, где их осматривают на наличие дефектов, если они присутствуют, то стараются ликвидировать дефекты, если не удается исправить дефект, то блюм отправляется на переделку. Перед рельсобалочным станом расположены методические нагревательные печи, куда и поступают блюмы после смотровых стеллажей, где осуществляется подогрев блюмов перед их прокаткой.
При этом, чем выше температура блюмов, поступающих к нагревательным печам рельсобалочного стана, тем производительнее работает стан и меньше расход металла.
Промежуточный нагрев блюмов (примерно 1 250 – 1 300 оС) позволяет получить требуемую температуру конца прокатки рельсов, балок и других профилей, увеличивает выход годного, сокращает расход энергии и износ валков. Нагрев блюмов обеспечивает и независимую работу блюминга и рельсобалочного стана. Недостатками промежуточного нагрева являются: ограниченные размеры нагревательных печей. Сокращающие длину нагреваемых блюмов, дополнительный угар металла и расход топлива.


1.1.2.2 Технология прокатки металла


При размещении в валках по условиям деформации металла и получения профиля рельсовый калибр является несимметричным относительно вертикальной оси. Вследствие этого получается значительное боковое давление металла на валки. Последнее приводит к износу рабочих конусов валков, предусматриваемых для предотвращения осевого смещения валков в процессе прокатки. Несимметричность профиля рельса и различные условия деформации металла в головке и подошве усложняют калибровку профиля. Для формирования профиля из заготовки прямоугольного сечения необходимо 9 –11 проходов. Из них первые 3 – 4 прохода по ходу прокатки осуществляется в тавровых калибрах, а последующие 5 – 7 в рельсовых.
В тавровых калибрах осуществляется глубокое разрезание заготовки по подошве с последующим ее развертыванием. Это улучшает структуру металла, из которого формируется средняя треть подошвы рельса, а также значительно улучшает качество всего рельса. В последнем по ходу прокатки тавровом калибре оформляется подошва профиля и получается черновой профиль для прокатки в последующем разрезном рельсовом калибре. Форма таврового калибра во многом определяет структуру раската.
В рельсовых калибрах осуществляется окончательное формирование профиля. При этом шейка профиля подвергается обжатию прямым давлением, подошва – главным образом, боковым, а головка – и прямым, и боковым.


1.1.2.3 Технология порезки раскатов


Порезка профилей на длины от 6 до 25 м производит шестью пилами горячей резки салазкового типа с дисками диаметром 1 600 – 1 420 мм и толщиной 8 мм. Пилы устанавливают с учетом на температурную усадку. Температура металла при порезке не должна быть менее 800 0С. Размер обрези переднего и заднего концов должен гарантировать полное удаление утяжки и невыполнение концов фланцев профилей (обрезь на один конец не менее 0,75 м). При увеличенной длине раската дополнительную обрезь берется с переднего конца головного блюма и с заднего конца донного блюма. Разрезка должна производиться под прямым углом без подгибов концов. Поступающая для охлаждения дисков вода не должна вызывать местных потемнения раскатов, которые приводят к подкалке металла.


1.1.2.4 Технология охлаждения проката


После резки каждый рельс маркируется по шейке с помощью клеймовочной машины и передается на горячие стеллажи для охлаждения.
Для уменьшения сильного искривления рельсов при остывании вследствие несимметричности профиля (меньшего отношения периметра к площади в головке, чем в подошве) на горячих стеллажах может производиться изгиб рельсов выпуклостью на головку. Также для компенсации изгиба при охлаждении рельсы укладываются на стеллажах так, чтобы подошва одного рельса примыкала к головке другого, в результате чего происходит частичное выравнивание температуры в головке и подошве.
Помимо причин термического характера на искривление рельсов влияют объемные изменения, происходящие в металле при переходе через критический интервал. Время такого перехода для головки и подошвы различно, причем, для подошвы переход наступает раньше.
Периоды охлаждения:
- охлаждение выше критического интервала (900 – 760 оС). Подошва остывает быстрее головки, поэтому изгиб рельса продолжается в том же направлении, которое было ему дано предварительным изгибом;
- период начинается при переходе металла подошвы через критический интервал (760 – 650 оС). Подошва удлиняется и рельс изгибается выпуклостью на подошву;
- период начинается при охлаждении ниже критического интервала (650 – 100 оС). После перехода металла головки через критический интервал охлаждение рельса сопровождается изгибом выпуклостью на подошву, вследствие большей усадки его головки.
Из-за неравномерности охлаждения рельсов в них возникают большие внутренние напряжения, которые могут вызвать внутренние трещины. Кроме того, высокое содержание углерода в рельсах при быстром охлаждении способствует образованию флокенов в металле. Поэтому рельсы охлаждают на стеллажах в атмосфере цеха до 550 – 400 оС, а затем загружают в короба замедленного охлаждения (КЗО). В коробах осуществляется процесс изотермической выдержки 6-8 часов (противофлокенная обработка). Флокены представляют собой в изломе пятна, а в поперечном микрошлифе  трещины. В высококачественных сталях флокены  очень серьезный дефект. Причиной образования флокенов является растворившийся в жидкой стали водород, который при температурах ниже 200 оС выделяется из раствора и создает сильные внутренние напряжения, которые и приводят к образованию трещин (флокенов). Таким образом, одной из главной причин образования флокенов можно считать растворенный в стали водород, который не успевает выделиться при температурах ниже 200 оС. Если же сталь охлаждается медленно, то водород успевает продифундировать из раствора и совсем удалиться из стали. В результате сталь становится нечувствительной к флокенообразованию. С данной целью и осуществляется процесс охлаждения в КЗО.
На всех рельсах типа Р 65, Р 75 перед посадкой их в короба закаливают концы по поверхности катания головки с прокатного нагрева.


1.1.2.5 Технология отбора проб


Отбор проб происходит во время (после) порезки раскатов. Вырезку проб пилами горячей резки и их охлаждение производят в соответствии с требованиями стандартов (также согласно условиям по выполнению заказов). Отобранные пробы клеймят номером (шифром) плавки, клеймами УТК и инспекции МПС. Для проверки размеров профиля отбираются периодически (через 15 –20 блюмсов) от передней, средней и задней частей раскатов.
Охлаждается проба на воздухе для проверки профиля по накладке и симметрии.
Пробы охлаждают водой для проверки остальных размеров профиля.



1.1.2.6 Технология правки и отделки


После выдержки в коробах замедленного охлаждения рельсы подаются к роликоправильным машинам, где происходит их правка при температуре не выше 60 оС между верхними и нижними горизонтальными валками, расположенными в шахматном порядке, а также входными вертикальными роликами. Данная операция проводится с целью придания рельсом прямолинейной формы.
После правки для получения требуемой длины концы рельсов фрезеруют на специальных фрезерных станках, концы обрабатываются поочередно. Болтовые отверстия в шейках для соединения рельсов (2 или 3 с каждого конца) сверлят также поочередно на сверлильных станках, подача сверл на которых возможна в двух направлениях: поперечном – для сверления отверстий на толщину шейки и продольном – для получения отверстий овальной формы.


1.1.2.7 Технология закалки


Представляет собой термическую операцию, состоящую в нагреве выше температуры превращения с последующим достаточно быстрым охлаждением для получения структурно неустойчивого состояния сплава. Технологический процесс закалки рельсов предусматривает:
- загрузку в печь холодных рельсов;
- нагрев печи до 820 – 840 оС;
- закалку рельсов в закалочной машине.
Рельсы, предназначенные для термической обработки, проходя через секционную печь с роликовым подом, нагреваются до температуры 820 – 840 оС в течение 55 – 65 мин и поштучно, в течение 3-6 минут, проходят объемную закалку в масле, имеющем температуру 60 – 85 оС на сорбитовую структуру.
Механизм действия закалочной среды (масла) состоит в следующем. В первый момент на поверхности металла, имеющего высокую температуру, образуется пленка перегретого пара. Пленка довольно крепко держится вокруг изделия, образуя паровую рубашку. Являясь плохим проводником тепла, паровая рубашка сильно замедляет охлаждение. В начальный момент охлаждения количество тепла, излучаемое металлом, больше, чем количество тепла, отнимаемое жидкостью от паровой рубашки. Толщина паровой рубашки увеличивается. Однако по мере охлаждения и снижения температуры металла количество тепла, излучаемое металлом, уменьшается, и какой-то момент охлаждения количество тепла, отнимаемое жидкостью от паровой рубашки, становится больше, чем количество тепла, отдаваемого металлом. Тогда толщина паровой рубашки начинает уменьшаться, затем последняя разрывается, создается непосредственный контакт между закалочной жидкостью и металлом и охлаждение происходит путем парообразования на поверхности металла. Процесс этот идет, пока рельс не остынет до температуры кипения закалочной жидкости (масла). Ниже этой температуры отнятия тепла происходит за счет конвекции. На этом этапе охлаждение происходит медленнее.
Охлаждение в закалочной жидкости (масле) можно разбить на три этапа:
- образование пленки пара вокруг закаливаемого изделия  замедленное охлаждение;
- разрыв пленки и кипение масла на поверхности закаливаемого рельса быстрое охлаждение;
- охлаждение путем конвекции при температурах ниже температуры кипения масла  медленное охлаждение.
Затем осуществляют отпуск, являющийся заключительной операцией термической обработки, придающей стальному изделию окончательные свойства. Он представляет собой термическую операцию, состоящую в нагреве закаленного сплава ниже температуры превращения для получения более устойчивого структурного состояния сплава.
Технологический процесс отпуска рельсов предусматривает:
- загрузку в печь теплых рельсов;
- нагрев в печи до температуры 450 оС;
- выдержку рельсов в печи при этой температуре;
- выдачу нагретых рельсов на воздух.
Отпуск осуществляется в течение 2 часов при температуре 450 оС. После отпуска рельсы поступают на холодильник, где остывают до температуры 60 оС. Затем рельсы проходят правку в холодном состоянии. Объемную закалку углеродистых рельсов в масле следует считать предпочтительным способом термической обработки, обеспечивающим высокую прочность и износостойкость рельсов. Этот способ является универсальным и может применяться для легированных марок рельсов – хромистых, марганцовистых, кремнистых.


1.1.2.8 Технология контроля и испытания рельсов


Контроль и испытание не закаленных по всей длине рельсов

Рельсы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
Конструкция и размеры рельсов по ГОСТ 7174, ГОСТ 8161, ГОСТ 16210, ГОСТ 24182.
Рельсы первой группы должны быть изготовлены из спокойной мартеновской стали, раскисленной в ковше комплексными раскислителями без применения алюминия или других раскислителей, образующих в стали вредные строчечные не металлические включения.
При сдачи и приемке для проверки соответствия изготовленных рельсов требования настоящего стандарта должен проводиться контроль: состояние поверхности, прямолинейности и размеров рельсов и болтовых отверстий, химического состава стали, механических свойств в стали, копровой прочности рельсов, макроструктуры рельсов загрязненности не металлическими включениями отсутствия флокенов, закалки концов, прочности подошвы рельсов.
Контроль состояния поверхности и торцов каждого рельса следует проводить внешним осмотром. В необходимых случаях наличие и глубину поверхностных дефектов и расслоений в торцах проверяют пробной вырубкой или другим способом гарантирующим правильность определения. Расслоение или раздвоение стружки при вырубке считают признаком дефекта.
Испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1997 на пропорциональных цилиндрических образцах диаметром 15 мм с расчетной длиной 150 мм.
Первичному испытанию подвергают один образец, для которого рельсовую заготовку по выбору инспектора МПС отбирают в горячем состоянии от головного конца одной из рельсовых полос из 10 прокатанных на рельсы плавок или от головного конца головного рельса с клеймом «1» после удаления закаленного конца.
Пробный отрезок рельса для копровых испытаний должен быть выдержан при температуре от 0 – 40 оС. Удар без излома, трещин и выколов подошвы (как в пролете так и на опорах). Берут по выбору от одной из рельсовых полос каждой плавки, вырезают пробный отрезок длинной 1.3 м и проводят испытания. Отрезок не должен иметь поверхностные дефекты и механические повреждения.
Для выявления макроструктуры из отобранных проб методами холодной обработки (строжки, шлифовки) в соответствии с ГОСТ10243 изготовляют поперечные макротемплеты полного сечения рельса. Макроструктуру выявляют глубоким дробления в горячем (60 – 80 оС) водном 50% растворе соляной кислоты.
Твердость поверхности закаленных концов определяют по ГОСТ 9012 на средней продольной линии поверхности катания и на расстоянии не менее 20 мм от торца рельсов. Определяют на каждом 20 контрольном рельсе по ходу потока путем замера его на приборе Бринеля или магнитным методом.
Контроль рельсов на флокены производится ультразвуковой дефектоскопией или путем глубокого травления продольных темплетов. Выявление несоответствия размеров профиля проводят по шаблонам ИР.
Результаты приемочного контроля качества рельсов должны оформляться актами, подписанными представителем предприятия изготовителя и инспектором МПС (ГОСТ24182 – 80).
Рельсы подвергаются термической обработке по всей длине путем объемной закалки их в масле с последующим печным отпуском.
Рельсы предназначенные для термической обработки, должны соответствовать требованиям предъявляемым к рельсам первого сорта, изготовленным по ГОСТ24182-80, ГОСТ 8161-75, ГОСТ7174-75 и ГОСТ16210-77
Контроль закаленных рельсов производится поплавочно. Допускается формировать для термообработки партии рельсов разных плавок объемом не более 100 шт.
Производится внешний осмотр для выявления наружных дефектов и их обмер. Твердость на поверхности катания определяют по средней линии головки. Твердость по сечению головки, шейки и подошвы контролируют на поперечном темплете.
Все испытания проводят на головных рельсах. При отсутствии в плавке головных рельсов пробы отбираются от любого рельса.


1.1.3 Исследование организации производственного процесса


Рельсобалочный цех представляет собой комплекс сооружений и механизмов, связанных между собой непрерывным материальным потоком. В процессе производства прокатываемый горячий металл проходит последовательно три стадии: нагрев блюмов; прокатку и горячую резку; замедленное охлаждение, правку и складирование металла.
Бесперебойное выполнение всех операций в каждой стадии предопределяет непрерывность всего процесса, что должно обеспечить высокую производительность агрегатов. Основное условие рациональной организации производства - регламентация. Для организации работы на основе регламентированного режима необходимо предварительно исследовать производственный процесс, а затем разработать наиболее рациональные технологические режимы, прогрессивные нормативы времени выполнения отдельных операций, а также определить пропускную способность всех производственных участков.
При исследовании производственного процесса нужно изучить существующую организацию производства и принятую технологию: установить характер и величину потери времени, а также причины, вызывающие эти потери; определить степень ритмичности работы стана и выявить факторы, вызывающие неритмичность.
Объём производства прокатного стана находится в прямой зависимости от часовой производительности и от степени использования календарного времени. Максимальная часовая производительность основного агрегата(стана) может быть достигнута, если на всех обслуживающих участках будет соблюдаться заданный ритм работы. В случае, если какой-нибудь из участков является «узким местом» и сдерживает работу стана, необходимо разработать организационно-технические мероприятия, направленные на повышение пропускной способности участков до уровня, обеспечивающего максимально возможную производительность стана.
В данной работе исследование функционирования рельсобалочного цеха проводилось в следующем порядке: изучение и анализ технико-экономических показателей и первичной учётной документации; изучение технологии производства, технических параметров основного и вспомогательного оборудования; проведение хронометражных наблюдений за работой отдельных агрегатов с целью установления нормативных затрат времени. В результате исследования были составлены схема материального потока в обжимном цехе и схема последовательности производственных операций. Приводится описание последовательности производственных операций по технологическим маршрутам основных профилеразмеров.
В рельсобалочный цех заготовки поступают из обжимного цеха. Блюмсы после прокатки на блюминге «1100» и порезки на ножницах «1100» передаются транспортным рольгангом до толкателя, где собираются по две заготовки и толкателем передаются на канатный шлеппер, с помощью которого заготовки подаются на приемный рольганг участка нагрева рельсобалочного цеха. Затем заготовки по приемному рольгангу перемещаются на подводящий рольганг до упора.
Заготовки могут загружаться в печь двумя способами:
− заготовка передается на трансферкар (рольганг – тележка), который транспортирует ее до одной из трех печей «Сименса», где заготовка захватывается шаржирным краном и задается в одно из четырех окон печи;
−  заготовка захватывается шаржирным краном с подводящего рольганга и задается в одно из четырех окон печи «Сименса».

В зависимости от температуры посадки время нагрева заготовки в печи составляет 25 минут и более (до готовности). Металл подогревают до температуры 1250 – 1300 0С.

Нагретые заготовки выдаются из печи двумя способами:

− заготовка захватывается шаржирным краном и выдается из печи, укладывается на трансферкар, которым транспортируется к транспортному рольгангу;
−  заготовка захватывается шаржирным краном, выдается из печи и укладывается на транспортный рольганг.

После нагрева заготовка передается по рольгангу для прокатки к реверсивной клети «дуо» 900. Заготовка с помощью линеек манипулятора, установленного перед и за клетью, направляется в нужный калибр рабочих валков. За 5 – 7 пропусков, в соответствии со схемами прокатки, производится обжатие заготовки.
После прокатки в клети 900 раскат по рольгангу передается на двойной рольганг линии 800, где за 3- 7 пропусков, в соответствии со схемами прокатки, последовательно прокатывается в двух промежуточных клетях трио 800-1, 800-2.
После прокатки на линии 800 раскат передается по рольгангу на чистовую клеть 850, где за один пропуск получают профиль, соответствующий ГОСТу.
Раскат после прокатки в клети 850 транспортируется по рольгангу на участок порезки, где происходит порезка металла шестью пилами горячей резки на мерные длины в соответствии с заказами. Пилы устанавливаются с учетом припуска на температурную усадку, фрезеровку торцов и допуска на длину согласно стандартам или ТУ.
Раскат после порезки на пилах передается по рольгангу на горячие стеллажи, где прокат набирают в пакет, и производится его приемка. Рельсам, которые не будут подвергнуты термической обработке, закаливают концы на горячих стеллажах. Прокат, набранный в пакет, канатным шлеппером передается на средний рольганг, а затем транспортируется на стеллажи отделения коробов замедленного охлаждения.
Рельсы поступившие на стеллажи отделения коробов замедленного охлаждения раскантовывают в положение «на подошву», сдвигают в плотную и охлаждают до температуры загрузки в короба. Рельсы загружают в короба пакетами электромостовыми кранами с магнитами, где их подвергают замедленному охлаждению для противофлокенновой обработки. Рельсы, из коробов разгружают на стеллажи, кантуют в положение «лежа» головкой вперед и по рольгангам передают к правильным машинам в отделение длинномерного проката.
Роликоправильная машина не обеспечивает правку всех рельсов до требуемой ГОСТом кривизны, поэтому рельсы подвергаются дополнительной правке на вертикально-правильных прессах, куда рельсы передаются по рольгангу. Рельсы после правки кантуются на бок и направляются по рольгангу на распределительные стеллажи.
Каждый рельс попадает на одну из четырех линий для обработки обоих концов (сверление болтовых отверстий и фрезерование торцов). Рельсы после обработки передаются шлеппером на отводящий рольганг и транспортируются на инспекторские стеллажи. На инспекторских стеллажах рельсы подвергаются инспекции, маркируются и выдаются в пролет склада для штабелирования, либо непосредственно для погрузки в железнодорожные вагоны. Рельсы, требующие вырезки бракованных участков и дополнительной фрезеровки, по отводящему рольгангу инспекторских стеллажей подаются на пилу холодной резки и далее проходят обработку на доотделочной поточной линии (которая находится на площадях сварочного отделения). Передел может обрабатываться также на участке сверлильно-отрезного шести шпиндельного станка «Вагнер». Передел, прошедший обработку на доотделочной поточной линии, транспортируется рольгангами, либо к первой поточной линии, либо к инспекторским стеллажам, для инспекции.
Рельсы, назначенные к термообработке, подаются со склада электромагнитным краном на загрузочный стеллаж, где их раскантовывают в положение «на боку», набирают в пакеты по 10-12 штук и через торцевое окно задают в проходную роликовую печь для нагрева под закалку.
Нагретые рельсы выдаются из печи по одному разгрузочным устройством, на стеллаже кантуются на 90 0 и подаются к прессам для правки в горячем состоянии концов рельсов. Одновременно включается клеймовочная машина, для нанесения в горячем состоянии условного знака. Далее рельсы по рольгангу задающим устройством подаются в каретки закалочной машины для объемной закалки рельсов в масле. После одного оборота выталкивающим устройством рельс задают в тянущие ролики и выдают на рольганг. При этом на место закаленного рельса задается в каретку новый нагретый рельс.
Рельсы, после закалки транспортируются по рольгангу на закрытый стеллаж, где их останавливают стационарным упором и набирают по 18 штук в пакеты, которые шлепперами передаются к отпускным печам №1 и № 2.
Рельсы, после отпуска, пакетами подаются по рольгангу к холодильнику, где их охлаждают до 60 0С, применяя принудительное охлаждение вентиляторами. Рельсы, при необходимости, охлаждаются водо-воздушной смесью на рольганге. Рельсы перемещают по холодильнику пакетами с помощью шлеппера.
Рельсы выдают с холодильника поштучно канатным шлеппером на рольганг перед роликоправильной машиной. Затем каждый рельс правят в вертикальной роликоправильной машине. После выхода из правильных машин рельс кантуют «на бок» и по рольгангу транспортируют на распределительный стеллаж. На стеллаже рельсы набираются в пакеты и передаются по рольгангу к вертикально – правильным прессам №1 и №2 линии участка замера твердости.
После правки рельсы через передаточный стеллаж рольгангами подают на два инспекторских стеллажа для приемки, инспекции, разбраковки и выдачи к пакетирующему устройству или на разгрузочную часть стеллажа для отправки на склад.
Укладываются рельсы в пакеты массой до 34 т на двух пакетирующих устройствах. Укладка в пакеты по 21 рельсу с составлением спецификации на каждый аттестованный пакет. Рельсы отгружаются в железнодорожные вагоны.


Комментарии: ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В работе приведена краткая характеристика рельсобалочного цеха Отражены характеристики участков, параметры основного и вспомогательного оборудования, а также проанализированы основные технико-экономические показатели цеха.
Описана существующая технология производства выпускаемой продукции в рельсобалочном цехе.
Произведен расчет: калибровки одного из профилей, выпускаемого рельсобалочным цехом; скоростного режима и энергосиловых параметров прокатки на прокатных станах цеха, нагревательного устройства. Также рассчитаны на прочность основные элементы прокатной клети одного из станов рельсобалочного цеха.
Перечислены схемы автоматизации технологического процесса, имеющиеся в рельсобалочном цехе в настоящее время, и дано описание одной из них.
Исследована существующая организация производственного процесса в рельсобалочном цехе и составлены две схемы: последовательности производственных операций и материальных потоков в рельсобалочном цехе.
С целью совершенствования организации технологического процесса в рельсобалочном и электросталеплавильном цехах были разработаны ряд мероприятий по совершенствованию технологии и организации производства.
В ходе реализации предлагаемых мероприятий были рассмотрены экологические аспекты данного проекта: анализ условий труда, электробезопасность, травматизм в рельсобалочном и электросталеплавильном цехах.
Рассчитан экономический эффект от внедрения данных мероприятий.
На основании технического отчета за 2001 год была проанализирована структура сортамента. Также проанализированы текущие простои по причинам их возникновения, рассчитаны основные технико-экономические показатели работы цеха с учетом мероприятий.


Размер файла: 2,2 Мбайт
Фаил: Упакованные файлы (.rar)

   Скачать

   Добавить в корзину


        Коментариев: 0


Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.

Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! 

От 350 руб. за реферат, низкие цены. Просто заполни форму и всё.

Спеши, предложение ограничено !



Что бы написать комментарий, вам надо войти в аккаунт, либо зарегистрироваться.

Страницу Назад

  Cодержание / Дипломные проекты / Реконструкция станового пролета рельсобалочного цеха ООО Рельсы КМК (дипломный проект)
Вход в аккаунт:
Войти

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт


Способы оплаты:
UnionPay СБР Ю-Money qiwi Payeer Крипто-валюты Крипто-валюты


И еще более 50 способов оплаты...
Гарантии возврата денег

Как скачать и покупать?

Как скачивать и покупать в картинках


Сайт помощи студентам, без посредников!