Блок 4. Прокатне виробництво. Модуль 4.4. Технологія прокатного виробництва

Модуль 4.4. Технологія прокатного виробництва

Тема: “Стани гарячої прокатки”.

Мета: Розвинути уявлення студентів про особливості виготовляння товстолистової та широкополосової сталі.

Тип уроку: комбінований.

Хід заняття

1. Організаційна частина – 2 хв

2. Опитування по темі: “Технології прокатного виробництва” – 15 хв

1. Виробництво блюмів.

2. Виробництво заготівок.

3. Виробництво крупносортової сталі.

4. Виробництво середньосортової сталі.

5. Виробництво дрібносортової сталі.

6. Виробництво катанки.

7. Виробництво реєк та балок.

3. Викладання нового матеріалу – 45 хв

1. Виробництво товстолистової сталі.

2. Виробництво широколистової сталі

4. Закріплення теми – 15 хв

1. На які групи підрозділяють гарячекатану сталь?

2. Що є початковим матеріалом при виробництві товстолистової сталі?

3. Розкажіть послідовність виготовлення товстолистової сталі.

4. На яких станах виробляють широкополосову сталь?

5. Що є початковим матеріалом при виробництві широкополосової сталі

6. Розкажіть послідовність виготовлення широкополосової сталі.

5. Підсумки заняття – 3 хв

Д/з Лінчевський стор. 317 – 320.

1. Гарячекатана сталь поділяється на три групи:

- товстолистову, товща 4 – 160 мм,

- тонколистову, товща < 4 мм,

- універсальну, товща до 60 мм.

Універсальну сталь по краю листа обробляють вертикально розташованими валками.

Початковим металом при прокатці з товстих листів є зливки масою до 40т, катані та литі сляби масою 8 –30 т. Частіше початковим матеріалом є сляби товщиною 125 – 250 мм, шириною 700 – 1600 мм та масою до 12т. Сляби після огляду та видалення поверхневих дефектів мостовими кронами транспортують до методичних печей, де нагрівають до температури прокатки. Після цього сляби по одному виштовхують на підходящий рольганг стану та транспортують до першої робочої кліті з вертикальним розташуванням валків діаметром 1000 мм та довжиною бочки 700 мм. Друга робоча кліть з горизонтальним розташуванням валків діаметром 1150 мм та довжиною бочки 2800 мм забезпечує чорнову прокатку. Обтискання за прохід складає 40 – 45 мм. Чистова кліть чотирьохвалкова з вертикальним та горизонтальним розташуванням валків. Готові листи рольгангом транспортують до прольоту обробки, де у відводящому рольгангу стана та транспортному рольгангу холодильника вмонтовані роликові правильні машини. В потоці листи ріжуть на довжини (до 18м) ножицями з похилими ножами, обрізають кромки дисковими ножицями, ставлять тавро.

2) Прокатка широкополосової сталі (ширина 1000 ¸ 2500 мм) виконуються на напівбезперервних та безперервних станах гарячої прокатки з довжиною бочки 1700 – 2800 мм, які є механізованими та автоматизованими агрегатами. Початковим матеріалом для широкополосового стану є сляби масою до 36т, товщиною 230 – 300 мм та шириною 900 – 1850 мм, отриманні на УБРС чи прокатані на слябінгу зі зливків. Сляби нагрівають в печах, які обладнані столами, зіштовхувачами та пічними штовхачами. З печей сляби видають на завантажувальний рольганг та транспортують до чорнової групи робочих клітей.

З чорнової групи клітей підкат товщею 3- 50 мм виходить на проміжний рольганг, де вирівнюється температура та обрізається передній кінець летючими ножицями. Після чого потрапляє до чистової групи клітей.

При прокатці полос товщиною 1,8 – 2,2 мм – 5 клітей,

При прокатці полос товщиною 1,5 – 1,8 мм – 6 клітей,

При прокатці полос товщиною 1,2 – 1,5 мм – 7 клітей,

При прокатці полос товщиною 1,0 – 1,2 мм – 8 клітей.

З останньої робочої кліті чистової групи виходить полоса товщиною 1,2 – 1,6 мм та шириною 1000 – 1850 мм.

На відводящому рольгангу полоса охолоджується водою до 600 - 650°С та потрапляє для змотування в рулони на моталки.

Загальні відомості про ливарне виробництво

1. Історія ливарного виробництва.

2. Загальні відомості про сплави.

3. Клаcифікація засобів лиття.

1.Виготовлення металевих предметів у вигляді відливок люди виробляли близько 7 тисяч років, і лише в 20 сторіччі виготовлення відливок стало механізованим, його стали називати ливарним виробництвом. Відливки виготовляли в різних країнах (Китай, Вавілонія, Єгипет), які були найбільш розвинуті. Пізніше ливарне діло стало розвиватися у Римі, Греції, країнах Європи. Найвідоміші відливки: бронзова статуя Афіни - воїтелниці (15м), виготовлена в Греції, чавунний лев (6м). виготовлений в Китаї. Ці відливки були виготовлені більше 1000 років тому. В умовах рабоволодіння та феодального суспільства відливали статуї, барил´ефи, різноманітні прекраси, предмети війкового та релігійного призначення. На Русі відливали вироби з міді та бронзи з 2000 до н.е. В 1067 р. в храмах Новгорода були литі колокола. поблизу Бердянська знайшли частки мідного Панікадило в 1066 р. кріпосним майстром Константином. Одним з найбільшим ливарних центрів в той час був Київ,навала татарів на довго припинила виготовлення відливок Ливарні центри і довелося змісти тоді Твері, Москви, Великого Новгорода.

В 14ст з’являються литі пушки, а в другій половині 15 століття в Москві зьявляется гарматний двір на якому працювали російскі майстри ливарники, про одного з них (Микола Крічетников згадується в литописах 1445-1447р, як про найкращого майстра в світі.

В 1586р російський ливарник Андрій Чохов відлив Цар пушку вагою 2400 пудів (40т). При Б.Гадунові для дзвіниці був відлитий колокол 35тн. який в 1654р був замінений близько вагою 130тн після того як колокол при пожежі розбився..На його місці поставили колокол відлитий Иваном та Михайлом і доторенима. В 1734р вагою в 200тн. і має назву Цар колокол.

Значний розвиток ливарного діла одержало при Петрі Першому. В 1714р. в Петербурзі був збудований ливарний двір. 1720-1725р там працювало 270 чоловік. В 1762р на Уралі було більше 100 металургійних заводів. В другій половині 18ст. чавуноливарні заводи виготовляли зброю і деталі машин, (колеса, шестерні), а також побутові предмети, частини камінів, (заслонки, чаши).

Значний розвиток в Росії одержало художнє лиття з бронзи в 1714р. на честь перемоги Російської Армії під Полтавою була відлита для Петербурзького фонтану фігура Самсона роздирающего пащу лева. Декілька пізніше був відлитій пам’ятник Петру Першому. В 1777 р. був відлитий мідний вершник. Відділявся своїм мистецтвом Якимов 1776-1817р. Він виконав такі пам’ятники, як Суворову, Пожарському і Мініну.

Видатний Російський ливарник Клодт 1850р відлив групу коней які зараз находяться на Аничкіному мосту в Петербурзі. В 1859р. помьятник Миколі Першому на коні (5 м) і утримується на двох ногах.

В другій половині 19 ст. придбало велике значеня стальне лиття. Особливо для гармат,для відповідальних машин. Однієї з причин розвитку ливарного виробництва, є можливість виготовлення самих різноманітних предметів складної конфігурації. Зараз є можливість виготовити виробі від 10гр. до 260тн. товщиною стінок від 2ммдо 500мм, а довжиною до 30м.

2. Сплавом називають речовини які складають з різноманітних металів чи не з металів. Сплави одержують засобом сплавлення початкових матеріалів або засоюом спікання твердоплавних металів та іх зєднання. Сплаві кращій ніж простій метал, а в багатьох випадках ще й дешевше. Сплаві мають меньшу температуру плавлення ніж частини метала.Ливарні сплави розділюють на 5 груп:

1. Чавуна та сталі.

2. Бронзи та латуні

3. Легкі сплави алюмінію з різними елементами.

4. Особливо легкі сплави магнія з різними елементами.

5. Сплави на основі цинку. свмнцю. олова. титину.нікілю.

До ливарних сплавів видвигаются такі вимоги:

1. Сплави повині мати низьку температуру плавлення

2. Повині заповнювати всі полості форми

3. Забеспечувати необхідні механічні,фізичні,хімичні властивості

4. Мати точні розміри та міцність відливок.

5. Мати невелику усадку.

6. Мати незначну здібність поглинання газів

7. Мати потрібну кристалічну форму

8. Мати незначну ликвацію (неоднородність по хім.складу)

Приблизні значення температури плавлення деяких сплавів:

1. сталь 1420-1520 С

2. чавун 1150-1250 С

3. бронза 1000-1150 С

4. латунь 900-950 С

5. алюмінієві сплаві 580-630 С

6. магніеві 600-650 С

7. Цинкові 390-420 С

Отже при виборі ливарного сплаву конструктор та ливарник в першу чергу берутьдо уваги умови роботи відливок, а потім вибирають сплаві які будуть задовільняти потребам і мати найменьшу ціну.

3. Ливарне виробницьтво класіфік по роду металу та по засобу отримання відливок.ю По роду металу розрізняють зі сплавів на основі заліза,та відливки з кольорових металів на основі цинку,алюмінію цинку,олова, міді мангнію, тетану.

По засобу отримання відливок підрозділяють на відливки які отримують в разових формах, на напівпостійні форми (до 20 разів,постійні форми до 1000разів).

Окрім цього лиття підрозділяють на спеційні засоби одержання відливок складної конфігураціі з мінімальним обемом мех.обробки

1. Лиття по віплавленним моделям.

2. Лиття по розчиненим моделям

3. Лиття вижиманням

4. Центробіжне лиття

5. Лиття в металеві форми (кокілі)

6. Лиття під тиском

7. Безпреривне лиття

8. Штамповка рідких сплавів.

Не дивлячмсь на різноманітність засобів лиття 80% відливок отриманним засобом відлива в разовій формі

Технологія одержання відливок

План

1 Формовочні суміши

2 Ручна формовка

3 Машинна формовка

1. Склад звичайних формовочних сумішів для відливок з різних сплавів одержують в сирих та сухих формах. При ручній формовці розрізняють облицювальні та наповнювальні суміщі

Облиювальні мають високі здібності та служать для отримання шару форми товшею 15-50мм

Наповнювальні суміші використовують для наповнення останього обьему форми Доскладу входить відпрацьована суміш, тому вона дешевше ніж облицювальна

Для стального чавунного лиття до суміші додають 2-3% кварцевого піску,та 1-2% глини А для лиття з кольоровіх сплавів 2-4% природного глиністого піску.Чим меньше в піску глиністих речовін та шкідливіх домішок,та чим вищій в ньому вміст кремнезему, тим вище його вогнетривкість. Такий пісок вікористовуется для стального та чавунного лиття. Найбільш вісокоякісна глина вікористовуеться для сталевих відливок (інколи замість глині в половиній кількості використовуется бентомід) Інколи добавляють сульфідну барду,що збільшує поверхневу міцність форми,та зменбшує ії осипаємость. Інколи додають тирсу для збільшення підатливості форм

В суміші з мідних сплавів додають мазут, в суміші з чавуну пил камьяного вугілля

Початкові матеріали для формовочної суміші проходять підготовку: пісок просушується у вертікальніх циліндрічних печах. а глина в горизонтальних печах,чи на плитах після чого вона розламуеться на млинах,а потім просіюеться. З камьяним вугіллям поводяться таким же чином.

2. Засоби ручьної формовки розрізняють взалежності від типу пристроїв, які вокористовують для виготовлення форм. Частіше форми виготовляють по деревьянним моделям, інколи по шаблонам. Характеристика засобів формовки по моделям і шаблонам привелена в таблицях.

Форма із стержней

Форма составляется из отдельних стержней 3,4 и 5 соединяемих между собой замками. Стержні скреплюються или укрепляються грузамі.Летніковая система делается также в стержне. Возможни случаї комбінірованих форм, в которих верхні частини роблятьсякомбінірованих форм в которих верхніе части делаются в опоках из формовочной смесі.

Формовка по шаблону використовуеться для крупних відливок,для яких модельний комплект дорого коштує.Наприклад водяна турбіна. Для виготовлення піщаних форм необхідно формовочні суміші,моделі,формовочні інструменти,грузи,жеребійки,контрольні шаблони длязбірки форм. При виготовлені форми необхідно ї ї провентилювати, прошпилити. Закріпити крючками,зробити летнікову систему,випори повині мати прибутки для підпитки товстих листів відливки.

Моделі це пристрої за допомогою яких в формовочній суміші одержують відбиток полості що відповідає поверхні віроба. Отвори і полості в середині відливки виконують за допомогою стержнів. Моделі віготовляють із дерева (бук,ясінь,сосна). Металеві моделі із алюмініевих сплавів. Пласмасові моделі.

Деревяні віготовляють засобом склеювання частин. Для чавуних відливок моделі креслять в червоний колір,для сталевих в синій. Недолік-недолговічність. Металеві мають більшу довговічність,високуточність,та чисту робочу поверхність.Мають невелику малу щільність,не окисляються різанням.

Моделі з пласмаси стійкі до вологи,не короблятся.Мають невелику масу

Преспективним є використання моделей з полістерола.

3. Для машинної формовки вікористовують модельні комплекті.

Властивості формовочних сумішей.

Основні мех.властивості:

-прочність -поверхнева міцність –пластичність -підатливість

Технологічні властивості сумішів:

-текучесть -термо хімічна стійкість –негідроскопічність –вибиваемость

-довговічність -газопроникливість

Теплофізичні властивості: Теплопровідність.

Впливають на швидкість кристалізаціі металу та його охолодження,тим самим на властивості відливки.

Виробництво відливок з чавуну та сталі.

Біля 72% відливок одержують из чавуну. Сірого 64%,легованого 4%,ковкого 3% високоміцного 1%

Виробі із сірого чавуну в 1,5 рази дешевше ніж стальні чи кольорові.

Ливарні здібності:

Сірий чавун має вісоку рідкотекучість і малу усадку.Рідкотікучесть підвищуеться з підвищеням вмісту вуглецю, кремнію,фосфору і знижуєтся з підвищеням сірки.

Особливості ливарних форм.

При виборі матеріалів форм враховують температуру сплаву,при заливці 1200-1400 С у випадку розливки з перегрівом 1440-1550 С формовочна суміш,краска повині мати підвищену термохімстійкість. Відливки із сталі складають 40-60% від всієї маси машин. Ливарні властивості сталей гірше набагато ніжізсірого чавуна і іншихсплавів. Рідкотекучість сталі в два рази меньше ніж у чавуна температурою сталіпри заливці 1550-16960 С

Спеційніні види лиття

План

1.Лиття у оболонкові формі

2.Лиття по віплавляемим моделям

3.Лиття в металеві форми (кокілі).

4.Лиття підпіском

5.Центробіжне лиття

1. При цьому засобовідеталі одержують у тонкостінних формах-оболонка виготовленних з високоміцних піщаносмоляних сумішей, товща стінки 8-10мм. Внутрішні порожнечі одержують за допомогою стержнівю, наповнювачем є дрібнозернистий кварцовий пісок з добавленням глини та хромомагнезіту. Переваги –одержаннягладкої поверхні форми,ії міцність і твердість(забеспечує точність розмірів).,вісока газопроникливість оболонок,відпрацьовану суміш від зруйновоної оболонки регенерують,повертають у віробництьво.

Недоліка: обмежування розливів і маси відливок.

2. Цим засобом деталі одержують заливкою у нерозєднані тонкостійні керамічні форми, виготовлені за допомогою моделей з легкоплавних сплавів

Переваги: можливість віготовлення з будь яких сплавів відливок складної конфігурації,тонкостінних з малою шероховатістю поверхность

знижена материало міцність виробництва

Недоліки:

Процес виготовленя форми багатоопераційний,трудоємкий, довгий. Цей засіб використовуется для виготовлення ммасою від 10гр. до 100кг. Для деталей із жароміцних чи веливообробляемих сплавів. Моделі віготовляють на основі парафіну з добавленням стеаріну чи єтілцелюлози,церізіна,інколи за основу беруть каніфоль. Одним із направлень у розвитку точного лиття є викор. замість легковіплавляеміх моделей. Легкорозчинені і газефікуєми. Легкорозчінені віготовляють на основі з добавленням полієфірному спирту.

Поз.	Дія на вогнетриви	характеристика руйнування	Температура
CO	виділення вуглицю	структурне	400-1000
CmHn	відновлення	деформація під дією порів
Zn	заповнення пор металом	змінення обема при розкислені	470-560
SO4	Зявлення низьких зеднань	оплавлення, розбухання	800-1000
H2	відновлення	деформація
O2	окислення	деформація
H2O	гідротація	деформація	до 300

До основних вогнетривів відносять:

1. Магнезитові

2. Доломітові безобжигові

3. Магнезито хромітові термостійкі.

До нейтральних відносять:

Хромитові

Алюмосилікатні підрозділяють:

А)напівкислі до 30% АЛ₂О₃ силікату.

Б) Шамотні 30-45% АЛ₂О₃

В) високоглиноземні 45-85% АЛ₂О₃

3. Графіто шамотні

До кислих відносять.

Динасову циглину (90-95% оксиду кремнію) Sio₂

До теплоізоляційних відносять

1. Піношамот

2. Диатлозитові

3. Інфузорні

4. Трепельні

5. Асбест

2. Вимоги до вогнетривів:

1. Вогнетривкість - залежить від хімічного складу початкових матеріалів

2. Температура

3. Термостійаість

4. Хімічна стійкість

5. Механічна прочність

6. Теплопровідність

7. Рост і усадка - це змінення обему цегли під дією L.

8. Зовнішній вигляд.

4. Технологія вироботки вогнетривів.

Оксид магнію 2800 с

Оксид кальцію 2587 с

Оксид хрому 2384 с = 25 с

Оксид алюмінію 2046, 5 с

Оксид кремнію 1720 с

Оксид церконію 2900 с

Прийняти технологію напівсухого пресування при вологості мас

3-9 %. Пластичне пресування при вологості 18-20 %. Шликирний засіб при вологості 35-45 %.

4) Взаємодія зі шлаком:

Корозія вогнетривів - це є їх розчинення 2/3 руйнується хім.шляхом. Цей розчин проникає у футировку і не утворює на робочій поверхні контактного шару. Розчин зливається чи стікає виливає за собою зерна вогнетривів. (ерозія).

Взаємодія з вуглицем.

При взаємодії вогнетривів з вуглецем відбувається відновлення окислів вогнетривів до карбидів чи аксидокарбидів. Реакція відбувається до того часу доки поверхня оксиду не ізолюється від відновлювача продуктами відновлення.

Взаємодія з металом.

В росплавленому металі оксидні вогнетриви не розчиняються.

Розїдання вогнетривів відбувається в дві стадії.

1)Тверді вогнетривні оксиди, реагують з аксидом марганцю та другими компонентами шлаку, продуктами розкислення та другими домішками сплаву реагують і переходять у цей розплав.

2) Метал відновлює оксид із розплаву який знову реагує - 1 стадія.

Взаємодія з газами.

Дата добавления: 2014-12-08