Анализ проката ОАО "Междуреченский Трубный Завод"

Оглавление

Введение

1. Описательная часть проекта

1.1 Описание свойств обрабатываемых металлов и сплавов

1.2 ГОСТ и требования, предъявляемые к готовым изделиям

1.3 Описание существующей технологии производства продукции и ее анализ

1.4 Выбор новой технологии и ее обоснование

1.5 Описание основного и вспомогательного оборудования

1.6 Брак и меры, применяемые для его устранения

1.7 Инструмент и смазка

2. Расчетная часть проекта

2.1 Расчет прокатного инструмента

2.2 Расчет нормативно технологической карты новой технологии

2.3 Расчет усилия прокатки

Библиография

Введение

Холоднодеформированные трубы обычно изготавливают сочетанием холодной прокатки и волочения. При этом на стане холодной прокатки производят значительное уменьшение толщины стенки и диаметра за одну операцию, что сокращает число проходов при волочении. После заключительного волочения трубы подвергают окончательному отжигу и направляют на отделку: предварительную правку на кулачковом прессе, окончательную правку на валковом правильном стане с косым расположением валков и обрезку концов на станках. После осмотра трубы, при необходимости, проходят гидравлические или другие испытания, на их поверхность наносят консервационную смазку и сдают на склад готовой продукции.

Развитие всех отраслей промышленности страны и прежде всего машиностроения и строительства определяет требуемый сортамент прокатной продукции. В СССР производство проката, как и других промышленных изделий, увеличивается планомерно, и в 1975 г. отечественная металлургия производила свыше 5000 разновидностей и размеров проката. Причем около половины составляют специальные фасонные профили для машиностроения и строительства, транспорта и других отраслей. Если же учесть, что прокат выпускается из стали многих сотен марок, становится очевидным, какой широкий выбор предоставляют металлурги потребителям. Однако бурно развивающееся народное хозяйство страны непрерывно требует новых высококачественных и экономичных видов проката.

В связи с быстрым ростом автотракторостроения, сооружением газонефтепроводов, расширением производства гнутых профилей и приборов домашнего обихода в настоящее время интенсивно увеличивается выпуск листовой стали с доведением его до 60--65% по отношению ко всему объему производимого проката (сейчас эта цифра составляет около 40%). То же направление преимущественного развития листопрокатного производства видно и в большинстве промышленно развитых капиталистических стран.

1. Описательная часть проекта

1.1 Описание свойств обрабатываемых металлов и сплавов

Сталь 45 характеристики

Химический состав в % материала 45ГОСТ 1050 - 88

Температура критических точек материала 45.

Технологические свойства материала 45 .

Механические свойства при Т=20oС материала 45 .

1.2 ГОСТ и требования, предъявляемые к готовым изделиям

Настоящий стандарт распространяется на бесшовные, холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные трубы из углеродистых и легированных сталей.

Показатели технического уровня, установленные настоящим стандартом, предусмотрены для высшей категории качества.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. СОРТАМЕНТ

1.1. Размеры, кривизна и предельные отклонения труб должны соответствовать требованиям ГОСТ 8734-75 и ГОСТ 9567-75. По требованию потребителя трубы изготовляются с односторонними предельными отклонениями.

Величина односторонних предельных отклонений не должна превышать суммы отклонений по ГОСТ 8734-75 и ГОСТ 9567-75.

Примеры условных обозначений:

Труба наружным диаметром 56 мм, с толщиной стенки 2,0 мм, длиной, кратной 1250 мм, обычной точности изготовления, из стали марки 30ХГСА, группы А:

Трубa A-5621250 кр.-30ХГСА ГОСТ 21729-76

Tо же, повышений точности изготовления по наружному диаметру, мерной длины 6000 мм:

Трубa A-56n?26000-30ХГСА ГОСТ 21729-76

То же, внутренним диаметром 30 мм, с толщиной стенки 3,0 мм, группы Б, обычной точности изготовления, немерной длины: из стали марки 30ХГСА, вакуумно-дугового переплава:

Труба Б-вн 30?3-30ХГСА-ВД ГОСТ 21729-76

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Трубы должны изготовляться из стали марок: 20А, 45, 10Г2, 38ХА, 30ХГСА, 30ХГСН2А (30ХГСНА), 30ХГСНМА и 38Х2МЮА, выплавленных обычным или вакуумно-дуговым способом. Способ выплавки указывается в заказе. Трубы из стали марок 12ХН3А и 12Х2НВФА (ЭИ 712) изготовляют из металла обычной выплавки.

2.2. Химический состав стали должен соответствовать:

углеродистой марки 45 - ГОСТ 1050-74;

легированной марок 38ХА, 30ХГСА, 30ХГСН2А, 12ХН3А, 38Х2МЮА - ГОСТ 4543-71;

легированной марки 12Х2НВФА (ЭИ 712) - ГОСТ 11268-76;

легированной марок 30ХГСА-ВД, 30ХГСН2А-ВД, 30ХГСНМА-ВД, выплавленных на чистой шихте - ГОСТ 4543-71 и табл. 1 соответственно, за исключением содержания серы, которое не должно превышать 0,011 %, фосфора, которое не должно превышать 0,015 %, и суммарного содержания серы и фосфора, которое не должно превышать 0,022 %. Для стали марок 30ХГСН2А-ВД и 30ХГСНМА-ВД содержание марганца должно быть 1,0 - 1,2 % с предельными отклонениями , стали марок 20А, 10Г2, 30ХГСНМА химический состав должен соответствовать указанному в табл. 1.

2.2.1. Содержание остаточной меди не должно быть более 0,20 %, а в металле, выплавленном скрап-процессом или на медистых рудах, допускается содержание остаточной меди не более 0,25 %.

2.3. Предельные отклонения от норм химического состава для всех углеродистых сталей - по ГОСТ 1050-74, для легированных сталей - по ГОСТ 4543-71 и ГОСТ 11268-76 для стали марки 12Х2НВФА.

2.4. В зависимости от требований к качеству поверхности трубы подразделяются на группы А и Б.

К группе А относятся трубы по ГОСТ 8734-75 и ГОСТ 9567-75 с размерами, указанными в табл. 1а.

Таблица 1a

мм

К группе Б относятся трубы остальных размеров в сортаменте указанных стандартов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.5. Наружная и внутренняя поверхности труб группы А должны быть гладкими и чистыми, без окалины, плен, трещин, волосовин, раковин, надрывов, закатов, вмятин и перетрава.

Допускается исправление дефектов поверхности при условии, что толщина стенки в местах зачистки не будет выходить за пределы минимального размера.

Допускается шлифование наружной поверхности труб по всей длине при условии, что качество шлифованной поверхности должно быть Rz ? 20 мкм (класс чистоты не ниже 5) по ГОСТ 2789-73.

Таблица 1

Примечание. По согласованию с потребителем допускается изготовление труб из стали марки 20А с содержанием углерода 0,16 - 0,24 %.

2.6. На наружной и внутренней поверхности труб группы А допускаются без зачистки: рябизна, цвета побежалости, шероховатость, отдельные риски, пологие вмятины, если их глубина не превышает половину минусового предельного отклонения по толщине стенки и не выводит толщину стенки за пределы минимального размера.

Допускается легкий сажистый налет и тонкая окисная пленка, не препятствующие осмотру труб и поддающиеся удалению путем зачистки наждачной бумагой зернистостью 16 - 20 по ГОСТ 5009-82, а также следы правки, не выводящие диаметр труб за пределы минимального размера.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2.7. На наружной и внутренней поверхностях труб группы Б допускаются: рябизна, неотслаивающаяся окалина, не препятствующая осмотру, риски, отдельные вмятины и следы исправления дефектов, если они не выводят толщину стенки за пределы минимального размера.

На наружной и внутренней поверхности труб группы Б не должно быть плен, закатов, трещин, волосовин, надрывов, вмятин и перетрава.

2.7.1. При изготовлении по группе А труб толстостенных и особотолстостенных требования к качеству поверхности устанавливаются по согласованию изготовителя с потребителем.

(Новая редакция, Изм. № 2).

2.8. Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом и зачищены от заусенцев.

2.9. Трубы поставляют в термически обработанном состоянии. Готовые трубы группы А подвергают термической обработке в баллонах или печах с безокислительной атмосферой.

Примечания:

1. Трубы, у которых отношение наружного диаметра к толщине стенки равно 50 и более, поставляются без термической обработки и контроля механических свойств.

2. Трубы диаметром до 22,0 мм с толщиной стенки 2,2 - 6,0 мм относятся к группе Б, но подвергаются баллонному отжигу или термической обработке в печах с безокислительной атмосферой.

2.10. Механические свойства труб в термически обработанном состоянии должны соответствовать указанным в табл. 2.

Таблица 2

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.11. Трубы должны выдерживать гидравлическое давление (Р1) в соответствии с требованиями ГОСТ 3845-75. При этом величина R принимается равной 40 % от временного сопротивления для данной марки стали.

Способность труб выдерживать гидравлическое давление обеспечивается технологией производства.

По требованию потребителя трубы подвергаются гидравлическому испытанию под давлением в соответствии с требованиями ГОСТ 3845-75, но не более 20 МПа (200 кгс/см2).

По соглашению изготовителя с потребителем допускается испытание труб под давлением более 200 кгс/см2 (20 МПа).

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.12. По требованию потребителя трубы из стали 20А наружным диаметром не более 120 мм и с толщиной стенки не более 8 мм испытываются на раздачу до увеличения диаметра на 10 %. Другие нормы испытания на раздачу устанавливаются соглашением изготовителя с потребителем.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.13. Трубы из стали марок 30ХГСА, 12Х2НВФА (ЭИ 712), 30ХГСН2А (30ХГСНА), 30ХГСНМА, 38ХА, 38ХМЮА, 12ХН3А проверяют на наличие поверхностного обезуглероживания.

Для труб группы А величина обезуглероженного слоя по чистому ферриту допускается на глубину не более 2 %, группы Б - не более 3 % от толщины стенки с каждой стороны.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

2.14. Макроструктура труб не должна иметь расслоений, трещин и неметаллических включений.

2.15. Качество металла из легированных марок стали по волосовинам определяется на готовых деталях и должно соответствовать нормам, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

1. На каждые последующие 200 см2 контролируемой поверхности деталей, изготовленных из металла открытой выплавки, и на 500 см2 контролируемой поверхности деталей, изготовленных из металла вакуумно-дугового переплава, площадь которых превышает 1000 см2, допускается дополнительно не более одной волосовины протяженностью до 5 мм.

2. Волосовины, расположенные в одну строчку, считаются непрерывными, если промежуток между ними менее 2 мм.

3. На деталях площадью 200 см2 и более, изготовленных из металла открытой выплавки, не допускается скопление более пяти волосовин на отдельных участках поверхности площадью 10 см2, на деталях из металла вакуумно-дугового переплава - не более трех волосовин на отдельных участках поверхности площадью 10 см2.

4. Нормы на точечные включения протяженностью менее 0,5 мм, при необходимости, устанавливаются по согласованию изготовителя с потребителем.

2.16. По требованию потребителя трубы подвергаются неразрушающим видам контроля качества.

3.1. Партия должна состоять из труб одного номинального диаметра, одной толщины стенки, одной марки стали и плавки и одного режима термической обработки и сопровождаться документом о качестве в соответствии с ГОСТ 10692-80.

Число труб в партии должно быть не более:

400 шт. - для труб диаметром не более 76 мм и толщиной стенки не более 2,5 мм;

200 шт. - для труб прочих диаметров.

3.2. Химический состав стали труб принимают по документу о качестве изготовителя заготовки. Содержание углерода контролируют на готовых трубах.

При разногласиях в оценке качества химического состава для проверки отбирают две трубы от партии.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3. Для контроля качества от партии готовых труб отбирают:

две трубы - для химического анализа на содержание углерода;

две трубы - на растяжение и раздачу;

две трубы - для контроля макроструктуры;

2 % труб, но не менее чем две трубы - на обезуглероживание.

3.4. Проверке внешней и внутренней поверхностей и размеров, а также испытанию гидравлическим давлением подвергают каждую трубу партии.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.5. При сплошном контроле качества труб неразрушающими методами предприятию-изготовителю разрешается не проводить гидравлических испытаний.

3.6. Предприятие-изготовитель проводит контроль макроструктуры на трубах с толщиной стенки 12 мм и более.

3.7. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенном количестве образцов, взятых от той же партии труб.

Результаты повторных испытаний распространяются на всю партию.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Для проверки механических свойств, химического состава, испытания на раздачу и контроля макроструктуры от каждой отобранной для испытания трубы отрезают по одному образцу.

4.2. Проверку внешней и внутренней поверхностей и размеров труб проводят визуальным осмотром и обмером.

Длину труб измеряют рулеткой по ГОСТ 7502-80. Кривизну труб измеряют поверочной линейкой по ГОСТ 8026-75 и щупом по ГОСТ 882-75.

Диаметр и овальность проверяют гладким микрометром типа МК по ГОСТ 6507-78, скобами листовыми по ГОСТ 18362-73 - ГОСТ 18366-73.

На трубах с отношением наружного диаметра D к толщине стенки S равным 40 или более периметр проверяют калибрами-кольцами по ГОСТ 24851-81. Допускается проверка микрометром.

Толщину стенки контролируют трубным микрометром типа МТ по ГОСТ 6507-78.

Допускается проводить контроль качества поверхности неразрушающими методами по ГОСТ 17410-78.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.3. Трубы подвергают контролю стилоскопом, искровым методом или другим способом, определяющим марку стали.

4.4. Химический анализ стали труб проводят по ГОСТ 22536.0-77, ГОСТ 12344-78, ГОСТ 12345-80, ГОСТ 12346-78, ГОСТ 12347-77, ГОСТ 12348-78, ГОСТ 12349-83, ГОСТ 12350-78, ГОСТ 12351-81, ГОСТ 12352-81, ГОСТ 12353-78, ГОСТ 12354-81, ГОСТ 12355-78, ГОСТ 12356-81, ГОСТ 12357-84, ГОСТ 12358-82, ГОСТ 12359-81, ГОСТ 12360-82, ГОСТ 12361-82, ГОСТ 12362-79, ГОСТ 12363-79, ГОСТ 12364-84, ГОСТ 12365-84. Пробы для определения химического состава стали труб отбирают по ГОСТ 7565-81.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.5. Испытание на растяжение должно проводиться по ГОСТ 10006-73 на продольных коротких образцах.

Скорость испытания до предела текучести должна быть не более 10 мм/мин, за пределом текучести - не более 40 мм/мин.

Допускается контролировать механические свойства труб неразрушающими методами контроля.

В случае разногласий в оценке результатов испытания проводят по ГОСТ 10006-80.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.6. Гидравлические испытания труб должны проводиться по ГОСТ 3845-75 с выдержкой труб под давлением не менее 10 с.

4.7. Испытание на обезуглероживание должно проводиться по ГОСТ 1763-68.

4.8. Испытание труб на раздачу проводят по ГОСТ 8694- 75 на оправке конусностью 1:10.

4.9. Контроль макроструктуры проводят на травленых, кольцевых поперечных образцах с последующим визуальным осмотром. Подготовка и травление образцов - по ГОСТ 10243-75.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.10. Контроль металла на волосовины проводят по технической документации.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

4.11. При контроле качества труб неразрушающими методами методика проведения контроля, объем и допустимые при этом нормы дефектности устанавливаются по нормативно-технической документации.

5.1. Маркировка, упаковка, транспортирование и оформление документации - по ГОСТ 10692-80 со следующими дополнениями.

5.1.1. Маркировка труб производится путем нанесения на одном из концов труб цветной кольцевой полосы шириной не менее 30 мм:

для труб из стали марки 45 - красного цвета;

для труб из стали марки 20А - белого + синего цветов;

для труб из стали марки 30ХГСА - зеленого + желтого цветов;

для труб из стали марки 10Г2 - синего цвета;

для труб из стали марки 12Х2НВФА (ЭИ 712) - желтого + красного цветов;

для труб из стали марки 30ХГСН2А (30ХГСНА) - зеленого + синего цветов;

для труб из стали марки 30ХГСНМА - зеленого + синего цветов;

для труб из стали марки 38ХА - зеленого + красного цветов;

для труб из стали марки 12ХН3А - желтого + черного цветов;

для труб из стали марки 38Х2МЮА - алюминиевого цвета.

1.3 Описание существующей технологии производства продукции и ее анализ

Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Подогретые трубы лучше подвергаются омеднению, поэтому перед омеднением их опускают в горячую воду. Омеднение производится в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Фосфатирование проводится в 1 %-ном фосфатном растворе (ZnО ) при температуре 40-60 0С не менее 2 минут. После чего следует нейтрализация в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованная, заготовка выдерживается на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут и подвергается омылению погружением в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С в течение 3 минут. Отходы при химической обработке составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочного волочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 3,5 протягиваются на диаметр 36,0 и стенку 2,7. Длинна труб до волочения 3000 мм, а после волочения -4800 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,6. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

После оправочного волочения трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производится с целью снятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение его сопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшения качества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длинной 160 мм. После обрезки длинна трубы составляет 4176 мм, отходы составляют 3,3% от массы трубы.

В процессе термообработки под действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергают правке на роликовой - правильной машине 20-114, скорость правки 50 м/мин. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.

После правильной машины трубы, электромостовым краном подаются на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанная труба податся на стан ХПТ при помощи электромостового крана. На стане ХПТ-32 происходит холодная прокатка трубы с диаметра 36,0 мм со стенкой 2,7 мм на диаметр 20,0 мм со стенкой 1,05 мм. Длинна заготовки до прокатки 4640мм, после прокатки-20880 мм. При прокатке трубы автоматически режутся летучей пилой на мерные длины. В итоге вместо одной трубы длинной 20880 мм, получается 5 труб длинной 4176 мм. Вытешка при прокатке 4,5. Отходы нанастройку стана 2% от массы трубы.

После прокатки на стане ХПТ трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 20,0 мм, а диаметр головки-14,0мм. Длинна головок-127мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. При холодной обработке металл деформируется, происходит изменение структуры. У такого металла увеличивается упругость и предел прочности при растяжении, удлинение уменьшается, причем тем больше, чем была деформация. Такое явление в металле называется наклепом. Сильно наклепанные трубы, имея большие внутренние напряжения, могут произвольно растрескиваться. Наклепанный металл с трудом поддается дальнейшей обработке. Для придания металлу механических свойств путем ликвидации наклепа трубы подвергаются термической обработке. Отжиг труб после прокатки и заковки головок производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочного волочения усилием, “Shevoler ” 30 тн. Трубы диаметром 20,0 со стенкой 1,05 протягиваются на диаметр 16,0 и стенку 0,9. Длинна труб до волочения 4176 мм, а после волочения -6264 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,5. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длинной 164 мм. После обрезки длинна трубы составляет 6100 мм, отходы составляют 2,4% от массы трубы.

После обрезки головок трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 16,0 мм, а диаметр головки-10,0мм. Длинна головок-160мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочного волочения усилием 30 тн. Трубы диаметром 16,0 со стенкой 0,9 протягиваются на диаметр 11,0 и стенку 0,95. Длинна труб до волочения 6100 мм, а после волочения -8540 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длинной 140 мм. После обрезки длинна трубы составляет 8400 мм, отходы составляют 1,5% от массы трубы.

После обрезки головок трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 11,0 мм, а диаметр головки-7,0мм. Длинна головок-160мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-16 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 11,0 со стенкой 0,95 протягиваются на диаметр 8,0 и стенку 1,0. Длинна труб до волочения 8400 мм, а после волочения -11760 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройку стана принимаем 2% от массы трубы.

Так как трубы сдаются в нагартованном состоянии, т.е без термообработки на готовом размере, то после волочения следует правка, которая включает в себя: предварительную правку на роликовой - правильной машине и окончательную правку на семи валковом - правильном стане. Отходы на настройку оборудования 1% от массы трубы.

Поправленные трубы режутся на готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резка концов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 100 мм, поэтому обрезается 260 мм, а это 2,0% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 11500 мм.

Готовые трубы осматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов, проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяется суммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются и упаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.

В этой технологии производства труб применяется холодная прокатка труб на станах ХПТ-32, безоправочное волочение и оправочное волочение. Оправочное и безоправочное волочение влекут за собой неизбежные геометрические отходы при обрезке головок, но из такой заготовки невозможно получить иначе готовую трубу, так как требуется слишком большее обжатие, которое нельзя получить однопроходным волочением. Дополнительные геометрические отходы и безвозвратные отходы на вспомогательных операциях ( термическая и химическая обработки ) ведут к увеличению заправочного коэффициента и уменьшению выхода годного. Выход годного по массе составляет 76,12, а по заправочному коэффициенту 76,1.

После обрезки головок трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-40, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 45,0 мм, а диаметр головки-36,0мм. Длинна головок-160мм.

После заковки головок трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,6 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производится с целью снятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение его сопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшения качества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массы трубы.

Затем заготовка поступает на химическую обработку, которая включает в себя травление, омеднение, и омыление погружением.Травление производят в сернокислотных растворах с содержанием серной кислоты 20-25% при температуре 50?C в течении 15-30 минут. Далее труба поступает на промывку в горячей фильтрованной воде в течении 3-5 минут при температуре воды ни ниже 60?C.Промытая заготовка проходит омеднение и сушку. Процесс омеднения ведут в растворе, содержащем серной кислоты 20-40 г/л с содержанием медного купороса 15-25г/л в течении 2-3 минут при температуре 20-25?C. Омеднение производят для снижения сил трения в процессе волочения. Сушка производится в сушильных камерах при температуре 80-120?C в течении 30-40 минут.Затем заготовка поступает на омыление с погружением в вводно-мыльный раствор. Омыление производят в течении 5-10 минут в растворе содержащем 5-8% хозяйственного мыла (жирность 60%) и около 0,1 % кальцинированной соды при температуре 50-70?C.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волоченияусилием 15 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 2,9 протягиваются на диаметр38,0 и стенку 3,0. Длинна труб до волочения 8340 мм, а после волочения -10008 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,2. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Далее производят безжиривание. Обезжиривающий раствор содержит NaOH 30-45%, NaNO3 20-60%, Na2B4O7 1,5-2,0%, сода 0-30%.

После обезжиривания трубы поступают на термообработку, в печь с защитной атмосферой при температуре 960?C. Печь с защитной атмосферой применяют для того, чтобы поверхность труб была чистой, без окалины. Состав защитной атмосферы: водород- 4-6%, оксид углерода- не более 0,5%, углекислый газ- не более 0,2%, кислород- не более 0,005%, азот- остальное.

В процессе термообработки под действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергают правке на валковом- правильном стане 20-114, скорость правки: минимальная 0,67м/сек; максимальная 2,68 м/сек. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.

Поправленные трубы режутся на готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резка концов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 48 мм, поэтому обрезается 208 мм, а это 2,1% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 9800 мм.

Готовые трубы осматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов, проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяется суммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются и упаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.

1.4 Выбор новой технологии и ее обоснование

Новая технология выбирается с учетом недостатков существующей технологии.

После оправочного волочения трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производится с целью снятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение его сопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшения качества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длиной 160 мм. После обрезки длина трубы составляет 5240 мм, отходы составляют 2,9% от массы трубы.

В процессе термообработки под действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергают правке на роликовой - правильной машине 20-114, скорость правки 50 м/мин. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.

После правильной машины трубы, электромостовым краном подаются на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанная труба податся на стан ХПТ при помощи электромостового крана. На стане ХПТ-32 происходит холодная прокатка трубы с диаметра 36,0 мм со стенкой 2,4 мм на диаметр 20,0 мм со стенкой 0,85 мм. Длинна заготовки до прокатки 5240мм, после прокатки-26200 мм. При прокатке трубы автоматически режутся летучей пилой на мерные длины. В итоге вместо одной трубы длинной 26200 мм, получается 5 труб длинной 5135 мм. Вытешка при прокатке 4,9. Отходы нанастройку стана 2% от массы трубы.

После прокатки на стане ХПТ трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 20,0 мм, а диаметр головки-14,0мм. Длинна головок-127мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. При холодной обработке металл деформируется, происходит изменение структуры. У такого металла увеличивается упругость и предел прочности при растяжении, удлинение уменьшается, причем тем больше, чем была деформация. Такое явление в металле называется наклепом. Сильно наклепанные трубы, имея большие внутренние напряжения, могут произвольно растрескиваться. Наклепанный металл с трудом поддается дальнейшей обработке. Для придания металлу механических свойств путем ликвидации наклепа трубы подвергаются термической обработке. Отжиг труб после прокатки и заковки головок производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 20,0 со стенкой 0,85 протягиваются на диаметр 16,0 и стенку 0,9. Длинна труб до волочения 5135 мм, а после волочения -6162 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,2. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

После волочения трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит подбивка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 16,0 мм, а диаметр головки-10,0мм. Длинна головок-127мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 16,0 со стенкой 0,9 протягиваются на диаметр 11,0 и стенку 0,95. Длинна труб до волочения 6162 мм, а после волочения -8627 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длинной 127 мм. После обрезки длинна трубы составляет 8500 мм, отходы составляют 1,5% от массы трубы.

После обрезки головок трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 11,0 мм, а диаметр головки-7,0мм. Длинна головок-160мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 11,0 со стенкой 0,95 протягиваются на диаметр 8,0 и стенку 1,0. Длинна труб до волочения 8500 мм, а после волочения -11560 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,36. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Так-как трубы сдаются в нагартованном состоянии, т.е без термообработки на готовом размере, то после волочения следует правка, которая включает в себя: предварительную правку на роликовой - правильной машине и окончательную правку на семи валковом - правильном стане. Отходы на настройку оборудования 1% от массы трубы.

Поправленные трубы режутся на готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резка концов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 100 мм, поэтому обрезается 260 мм, а это 2,0% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 11300 мм.

Готовые трубы осматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов, проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяется суммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются и упаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.

Новая технология выбрана с целью замены старой, т.к. с помощю новой технологии можно пропустить несколько операций, которые влияют на отходы по настройке оборудотания, снизить себестоймость готовой трубы. В новой технологии по сравнению со старой увеличен выход годного, а именно по массе 78,903 и 76,12 соответственно, по заправочному коэффициенту 78,902 и 76,1 соответственно.

Трубы бесшовные для паровых котлов и трубопроводов.

Заготовкой для производства труб, бесшовные для паровых котлов и трубопроводов поставляемых размером 38х8 мм служат горячекатаные заготовки диаметром 48,0 мм со стенкой 4,0 мм длинной 5000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонах из цеха Т-3. Перед запуском в производство заготовка подвергается заковке головов на AVS-40 на диаметр 36,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает в себя травление, омеднение, и омыление погружением.

Травлению трубы подвергаются для удаления окалины и подготовки поверхности труб для нанесения необходимых последующих покрытий. Травление производят в сернокислотных растворах с содержанием серной кислоты 20-25% при температуре 50?C в течении 15-30 минут. Далее труба поступает на промывку в горячей фильтрованной воде в течении 3-5 минут при температуре воды ни ниже 60?C.Промытая заготовка проходит омеднение и сушку. Процесс омеднения ведут в растворе, содержащем серной кислоты 20-40 г/л с содержанием медного купороса 15-25г/л в течении 2-3 минут при температуре 20-25?C. Омеднение производят для снижения сил трения в процессе волочения. Сушка производится в сушильных камерах при температуре 80-120?C в течении 30-40 минут.Затем заготовка поступает на омыление с погружением в вводно-мыльный раствор. Омыление производят в течении 5-10 минут в растворе содержащем 5-8% хозяйственного мыла (жирность 60%) и около 0,1 % кальцинированной соды при температуре 50-70?C.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочного волочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 48,0 со стенкой 4,0 протягиваются на диаметр 38,0 и стенку 3,0. Длинна труб до волочения 5000 мм, а после волочения -8500 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,7. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Далее производят безжиривание. Обезжиривающий раствор содержит NaOH 30-45%, NaNO3 20-60%, Na2B4O7 1,5-2,0%, сода 0-30%.

После обезжиривания трубы поступают на термообработку, в печь с защитной атмосферой при температуре 960?C. Печь с защитной атмосферой применяют для того, чтобы поверхность труб была чистой, без окалины. Состав защитной атмосферы: водород- 4-6%, оксид углерода- не более 0,5%, углекислый газ- не более 0,2%, кислород- не более 0,005%, азот- остальное.

В процессе термообработки под действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергают правке на валковом- правильном стане 20-114, скорость правки: минимальная 0,67м/сек; максимальная 2,68 м/сек. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.

Поправленные трубы режутся на готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резка концов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 40 мм, поэтому обрезается 200 мм, а это 2,3% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 8300 мм.

Готовые трубы осматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов, проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяется суммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются и упаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.

Новая технология выбрана с целью замены старой, т.к. с помощю новой технологии можно пропустить несколько операций, которые влияют на отходы по настройке оборудотания, снизить себестоймость готовой трубы. В новой технологии по сравнению со старой увеличен выход годного, а именно по массе 94,48 и 90,10 соответственно, по заправочному коэффициенту 94,40 и 90,09 соответственно.

1.5 Описание основного и вспомогательного оборудования

Прокатный стан ХПТ-32.

Назначение.

Стан ХПТ предназначен для прокатки бесшовных или сварных труб в холодном или подогретом состоянии из углеродистых и легированных сталей, а также из цветных металлов и сплавов с временным сопротивлением до 100 кг/мм2.

Техническая характеристика.

диаметр валка, 300мм;

диаметр ведущих шестерен, 400мм;

ход валков, 452мм;

угол разворота валков, 1990;

длинна хода клети, соответствующая подаче,60;

длинна хода клети, соответствующая повороту,70;