государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования среднее

государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования (среднее специальное учебное заведение) Челябинской области «Политехнический колледж» Совершенствование термической обработки проката в роликовых печах ПТП ОАО «ММК» Выполнил студент группы ОМ 9 11 Шекунов Д. В.

Цель дипломного проекта: совершенствовать деформационнотемпературный режим проката ПТП. Поставлены и решены следующие задачи: дать краткую характеристику технологического процесса и механического оборудования термической обработки проката ПТП; представить назначение замедленного охлаждения раскатов представить правила технической эксплуатации оборудования охлаждающего рольганга; проанализировать мероприятия по повышению свойств горячекатаного листа; сформировать виды и методы контроля качества металла; выполнить анализ макроструктуры выпускаемой продукции ПТП; представить термическую обработку проката, как фактор управления свойствами горячекатаного листа; рассчитать термическую обработку проката охлаждения раскатов на холодильнике; предложить контроль качества термической обработки металлов и сплавов; рассчитать экономическую эффективность затрат на совершенствование термической обработки проката ПТП изложить основы экологической и промышленной безопасности, охраны труда, характерные для ПТП.

Характеристика технологического процесса и механического оборудования термической обработки прокат В установке ускоренного охлаждения производят следующие операции: предварительная горячая правка раскатов; ускоренное охлаждение раскатов; закалка раскатов с прокатного нагрева; прерванная закалка раскатов.

Назначение замедленного охлаждения раскатов При термической обработке проката, ставилась задача на основе теплотехнических под ходов разработать устройства и методы регулируемого охлаждения.

Техническая эксплуатация оборудования термической обработки проката Устройство контролируемого охлаждения (УКО) для термоупрочнения стальных листов в потоке стана предназначено для выполнения следующих технологических операций: термрегулируемого охлаждения от температуры окончания прокатки до 400 700 °С. Закалки и закалки с самоотпуском листов после чистовой прокатки.

Скорость изменения среднемассовой температуры листов при охлаждении от 800 до 5000 С: I УКО стана 5000, II область возможного расширения диапазона скорости охлаждения в УКО стана 5000; система MACS(1 устройство АСС; 2 закалочная машина DQD; 3 устройство OLAC; 4 теоритически максимально возможная величина). Рисунок 1. Скорость изменения среднемассовой температуры листов при охлаждении от 800 до 5000 С: I-УКО стана 5000, II- область возможного расширения диапазона скорости охлаждения в УКО стана 5000; система MACS(1 -устройство АСС; 2 -закалочная машина DQD; 3 - устройство OLAC; 4 -теоритически максимально возможная величина).

В зависимости от способа подачи охлаждающей среды существует два вида установок: ламинарные и спрейерно форсуночные. Достоинствами ламинарных установок являются возможность регулиро вания интенсивности охлаждения в широких пределах; использование воды низкого давления; удобство в обслуживании.

Разнотолщинность листового проката а продольная; б, в, г поперечная; д к расчетам показателей поперечной разнотолщинности.

Результаты промышленной эксплуатации УКО подтверждают, что созданный высокотехнологичный универсальный охлаждающий агрегат для термоупрочнения листов в потоке стана позволяет обеспечить выполнение практически всех современных техноло гий термоупрочнения с использованием тепла прокатного нагрева.

Задачи, которые должны быть решены для разработки новых технологий: 1)поиск композиции химического состава соответствующей марки стали; 2)первоначальный анализ возможных и необходимых стадий контролируемой прокатки; 3)деформационный, температурно скоростной режимы и режим энергоси ловых параметров прокатки

Первый этап позволяет однозначно сформировать границы варьирования элементов химической композиции (алгоритмически). Последние два этапа полностью не формализуются, сохраняя некоторые диапазоны сво бодного выбора. Следовательно, эти этапы являются своеобразными «белыми пятнами» и решаются на основе опыта, экспериментов, экспертных и других видов нестрогих оценок. Реализация второго блока СИС приводит к получению (предварительных, примерных) стадий контролируемой прокатки и охлаждения выбранной компо зиции химического состава стали.

Прежде всего с помощью проведения опытных прокаток определяется, правильно ли были разработаны композиция химического состава и температурно деформационные режимы прокатки. Таким образом, реализация финишного блока СИС завершает ее работу получением технологических режимов производства проката с требуемыми свойствами.

Условия моделирования черновой стадии контролируемой прокатки Начальная толщина сляба, мм 300 Материал сляба сталь Х 80 Температура нагрева сляба в печи, С 0 1150, 0 Время транспортировки сляба от печи до прокатной клети, сек 60 Теплофизические свойства материала сляба 29; 4, 8; 0, 8 Материал рабочих валков чугун Начальная температура валка, С 0 80 Теплофизические свойства материала валков 49, 43; 4, 58; 0, 8

Формирование исходных данных. Анализ требований потребителя по химическому составу, механическим свойствам проката и другим Определение на основе анализа компоновки и характеристик оборудования стана Передача полученных данных для следующего блока СИС

По совершенствованию технологического процесса термической обработки металла в ПТП ОАО «ММК» предполагаются мероприятия: 1. Термообработку листов проводить по алгоритму УКО, что позволит более равномерный нагрев и получение нужной структуры металла с высоким качеством конечного продукта. 2. Сократить промежуточные режимы термообработки и прежде всего, перед правкой листа.

Просчитав экономическую эффективность намеченного совершенствования термической обработки прокатки на стане 5000, пришли к результату, что освоение технологии УКО из низколегированных марок стали для производства труб, для мосто и судостроения в условиях ПТП ОАО «ММК» целесообразно.

Безопасные условия труда человека на производстве зависят от безопасности производственного оборудования, безопасности производственного процесса и безопасности трудового процесса. Обеспечение безопасности труда предусматривается на стадии опытно конструкционных работ, проектирования и эксплуатации оборудования при проведении технологических процессов. При этом главное внимание уделяется идентификации опасных и вредных факторов, которые могут реализоваться в производственных условиях, а также возможным методам защиты человека.

Конкретный состав исходной информации диктуется теорией и практикой контролируемой прокатки, а также накопленным опытом разработки ее режимов и реализации. В результате проведенной работы разработан алгоритм реализации различных стадий процесса, достаточного технического уровня и характеристик используемого оборудования и в конечном счете возможности получения требуемой продукции.