Проект термического отделения для обезуглероживающего и рекристаллизационного отжига изотропной электротехнической стали третьей группы легирования в толщине 0.5 мм в условиях ЛПЦ-5 АО НЛМК

p> Для обезжиривания полосы используется обезжиривающий раствор, имеющий следующие технологические параметры:

- массовая концентрация общей щелочи - 3,0-7,0 г/дм3 , что соответствует массовой концентрации МС-15 - 10 - 15 г/дм3

- температура обезжиривающих растворов не менее 80 (С.

Срок службы обезжиривающих растворов - не более двух недель. Дата замены обезжиривающих растворов фиксируется в технологической журнал.

Промывка полосы в щелочно-моющей машине осуществляется с помощью капроновых щеток. Количество щеток не менее четырех. Температура промывной воды должна быть не менее 70 (С.

Окончательная промывка осуществляется в промывочной ванне путем подачи на полосу сверху и снизу хим. Очищенной воды

После сушки на поверхности полосы не должно быть мокрых пятен.

Отбор проб обезжиривающего раствора осуществляется технологическим персоналом один раз в смену.

Пробы для анализа доставляются технологическим персоналом в лабораторию.

Загрязненность полосы после очистки должна быть не более 0,1 г/м2 на обе стороны полосы. Пробы для определения загрязненности отбираются технологическим персоналом один раз в неделю в соответствии с инструкцией и доставляются в лабораторию.

Термообработка проводится по базовым программам

Температура полосы регистрируется оптическими пирометрами, установленными в зонах 4, 14, 19. Степень черноты, установленная для пирометров: в зоне 4 - 0,45; в зоне 14 - 0,51; в зоне 19 - 0,40.

Профилактика системы охлаждения пирометров - не реже 1 раза в 3 месяца.

В камере регулируемого охлаждения полоса охлаждается в атмосфере азотного газа до температуры не более 750 (С.

В камере струйного охлаждения полоса охлаждается в атмосфере азотного газа до температуры не более 100 (С.

Массовая доля углерода в стали после отжига не более 0,005 %.

Отбор проб по инструкции.

При получении в отдельных партиях массовой доли углерода 0,006% и более, технологический персонал отбирает контрольную пробу на углерод до отжига.

По результату контроля массовой доли углерода до отжига производится корректировка скорости транспортировки полосы в допусках, предусмотренных п.10.8. для данного уровня углерода.

Корректировка скоростного режима отжига и контроль остаточного углерода осуществляется до получения удовлетворительного результата по остаточному углероду.

Образцы от партий с массовой долей углерода 0,006% и более подвергают проверке на старение (технологический контроль старения) по режиму 225(С -
24 часа (DIN 46400 ч.1).

Аттестация партий в этом случае осуществляется по магнитным свойствам после старения.

Термообработка без записи скорости транспортировки полосы не допускается. Скорость транспортировки полосы выбирают в зависимости от массовой доли углерода в стали перед отжигом. Удельное натяжение полосы в печи выбирают из соотношения

( = (К1+К2*Si) ( 0,03 ,где К1 = 0,21 К2 = 0,070.

Si - массовая доля кремния в стали (%); ( - натяжение полосы (кг/мм2 ).

Вытяжка полосы на 1 погонный метр не более 4 мм для стали марок 0301,
0300,.

Величина вытяжки контролируется технологическим персоналом цеха измерительной скобой и рулеткой не реже 1 раза в месяц.

На поверхности полосы после отжига не допускаются надавы, риски, выходящие за 1/2 допуска по толщине и участки окисления.

Для перехода работы печи с одного режима на другой применять заправочный рулон.

Нанесение электроизоляционного покрытия из растворов, приготовленных по
ТИ 106.ПХЛ.5-04-96.

Приготовление растворов производится в химблоке ЛПЦ-5.

При поступлении в цех свежеприготовленной партии раствора перед его использованием из транспортной емкости технологический персонал термического отделения отбирает пробу и доставляет в лабораторию НТЦ ЭТС для контроля качества. Технологические параметры растворов должны соответствовать таблице 5.

Раствор покрытия из рабочего бака установки нанесения покрытия с помощью насоса подается через форсунку на верхнюю сторону полосы перед верхним отжимным роликом и стекает в поддон под нижним отжимным роликом. Нижний ролик должен быть постоянно погружен в раствор. Из поддона раствор самотеком поступает в рабочий бак.

При длительных остановках агрегата (более 10 минут) раствор из поддона сливается в рабочий бак, ролики промываются водой.

Из рабочего бака ежесменно отбирается проба для определения технологических параметров раствора. При их несоответствии требованиям настоящей инструкции раствор должен быть скорректирован или обновлен.

Нанесение раствора на полосу осуществляется с помощью пары гуммированных роликов. Радиальное биение наружной поверхности ролика относительно посадочных мест не должно превышать 0,1 мм.

После нанесения раствора на полосу его подвергают сушке в проходной печи.

Температурный режим по зонам печи сушки:

- для раствора типа 1- Т1-9 = (350 ( 50)(С.

- для раствора типа 2 и 3 – Т2-6=(425 ( 25)(С, Т7-8= (400 ( 25)(С.

Технология нанесения лака "Рембрандтин" ЕВ 503.

Лак поставляется на НЛМК в бочках в готовом состоянии и должен соответствовать следующим требованиям:

- вязкость (t = 20 (С. вискозиметр ВЗ-4) - (45 ( 10) с;

- сухой остаток (Т = 130 (С,1г,2 часа) - не менее 40 %

- плотность -( 1,08(0,05) кг/м3

- рН = 8,5 ( 0,7

При хранении лака ежемесячно от каждой партии отбирается проба для контроля рН, величина которого должна быть не менее 7,0.

При рН в пределах 7,0 - 7,5 производится его корректировка с помощью специального коррегента марки "Stabi-D" , поставляемого фирмой. Добавку коррегента производить порциями по 1 дм3 до достижения величины рН более
7,5.

Перед загрузкой лака в рабочую емкость агрегата необходимо тщательно промыть водой все оборудование узла нанесения.

Нанесение лака на полосу производится с помощью гладких гуниированных роликов.

Вязкость лака устанавливается. Прибавлением химически очищенной водой в зависимости от необходимой толщины покрытия:

- для толщины до 2 мкм - 15-30 с.

- для толщины более 2 мкм – 30-45 с.

Температурный режим сушки покрытия по зонам печи:

- номинальная толщина полосы 0,5 мм:

Т1-2=(425(25) (С, Т3-4=(350(25) (С, Т5-6=(300(25) (С,

Т7-8=(250(25) (С;

- номинальная толщина полосы 0,65 мм

Т1-2=(475(25) (С, Т3-4=(350(25) (С, Т5-6=(300(25) (С,

Т7-8=(250(25) (С;

Технология нанесения лака "Рембрантин" ЕВ-5300.

Лак поставляется на НЛМК в бочках в готовом состоянии и должен соответствовать следующим требованиям:

- вязкость (t=20 (С, вискозиметр ВЗ-4) - (30-65) с;

- сухой остаток (t=130 (С,1г,2 часа) - (35,5(2) %;

- рН=2,0(0,5

- потери при прокаливании при 900 (С - (20(2)%
1) плотность - (1, 21+0,0б) кг/м3

Перед загрузкой лака в рабочую емкость он должен быть тщательно перемешан с помощью мешалки. Время перемешивания 15-20 мин.

Перед загрузкой лака необходимо тщательно промыть водой все оборудование узла нанесения покрытия.

В процессе нанесения лак должен постоянно перемешиваться с помощью мешалки.

Нанесение лака на полосу осуществляется с помощью гладких гуммированных роликов.

Вязкость лака устанавливается разбавлением химически очищенной водой и должна быть в пределах 20-35 с.

Температурный режим сушки покрытия по зонам печи:

Т1-2=(425(25) (С, Т3-4=(375(25) (С, Т5-6=(350(25) (С,

Т7-8=(325(25) (С;

Задний утолщенный конец рулона, транспортный шов и передний утолщенный конец последующего рулона наматывают внешними витками на предыдущий рулон.

Участок утолщенных концов с транспортным швом отмечают закладкой.

Отбор проб для испытания магнитных и механических свойств, а также характеристик электроизоляционного покрытия производится технологическим персоналом агрегата от переднего конца рулона перед смоткой в соответствии с п.12 настоящей инструкции.

Полосы стали после отжига и покрытия сматываются в рулон массой до 30 т.

При обработке экспортного металла осуществляется контроль магнитных свойств в потоке в линии ЛНО (при наличии действующих установок по контролю магнитных свойств в потоке).

Для включения и запуска установки технологи АН0 вызывают специалистов
ЦЭСНРК.

При обработке электротехнической стали установку настраивают на измерение ваттных удельных потерь Р1.5/.50

При обработке углеродистых (бескремнистых) марок стали установку настраивают на измерение магнитной индукции В800.

При изменении сортамента, марки стали производится перезапуск установки с задачей типоразмера, удельного веса стали, измеряемой величины и диапазона измерений.

Перезапуск установки производят работники участка ЦЭСНРК по заявке технологов АНО.
При задаче в линии АНО заправочного рулона при измерении ваттных потерь
Р1.5/50 технологи АНО отключают установку с пульта управления и сообщают на участок ЦЭСНРК. При включении установки или при перезапуске, работники участка ЦЭСНРК отмечают на диаграмме записи показаний установки дату, время и номер текущей партии-рулона. Диаграмму записи магнитных свойств стали вклеивают в паспорт плавки.

Правила приемки и контроля качества электроизоляционных лаков.

При выгрузке в цехе бочки с лаком складируются строго по партиям и типам лака.

Каждая поступившая партия лака должна иметь сертификат качества, который передается в лабораторию покрытий НТЦ ЭТС.

Из трех бочек каждой партии ласа после предварительного перемешивания в течении не менее 15 мин с помощью мешалки, отбирают пробы объемом не менее
0,2 дм каждая. Отбор проб производится технологическим персоналом ЛПЦ-5.

Отобранные пробы доставляют в лабораторию покрытий НТЦ ЭТС вместе с сопроводительным ярлыком, на котором должны быть указаны: тип лака, дата его изготовления, номер партии, дата отбора пробы.

При неудовлетворительных результатах анализа хотя бы в одной из трех бочек, отбирают повторные пробы еще из трех бочек этой партии лака. В случае повторного неудовлетворительного результата анализа, хотя бы в одной из трех бочек, партию лака отбраковывают и не задают в производство без специального заключения НТЦ ЭТС. Лак задают в производство строго по партиям. Номер партии фиксируют в технологическом журнале.

ПРОДОЛЬНАЯ РЕЗКА, ОБРЕЗКА КРОМОК, УПАКОВКА РУЛОННОЙ СТАЛИ, МАРКИРОВКА.

Рулоны готовой изотропной электротехнической стали подвергаются роспуску и обрезке кромок на агрегатах продольной резки на размеры в соответствии с заказами потребителей по специальной технологической инструкции ТИ 106-ПХЛ5-
13-90

Обработка готовой стали для поставки на экспорт на агрегатах резки, упаковка и маркировка осуществляются в соответствии с требованиями контракта. Внешние витки рулона с участком утолщенных концов и транспортным швом с АНО, отмеченные закладкой, вырезают до номинальной толщины с учетом допуска по толщине (контроль. после обрезки осуществляет ручным микрометром персонал агрегата).

После резки на кромках полос не допускается видимых заусенцев, на поверхности полосы - надавы, царапины, изломы и другие дефекты, выходящие за пределы требований ГОСТ 21427.2-83.

Отдельные полосы свариваются встык на стыкосварочной машине. При порезке полос с электроизоляционным покрытием типа 3 или другого типа, в составе которого имеется ортофосфорная кислота, транспортирующие ролики агрегата протирают ежесменно 2-5%, раствором МС-15.

Протирку осуществляют на остановленном агрегате.

После порезки на внутренний и внешний виток рулона наклеивают этикетки с указанием товарного знака предприятия-изготовителя, марки стали, номера плавки, номера партии, размера полосы, удельных потерь стали, номера контролера ОТК.

Упаковка рулонов производится по специальным схемам, утвержденным директором по производству, по специальной технологической инструкции.

Рулоны, подготовленные к отгрузке, должны иметь упаковку в соответствии со схемами, утвержденными в установленном порядке, обеспечивающую сохранность продукции в соответствии с требованиями ГОСТ 21427.2-83 и ГОСТ
7566-81.

Крепление и оборудование рулонов в вагоне МПС должны обеспечивать устойчивость рулона при транспортировке.

В сертификате указываются данные, предусмотренные ГОСТ на отгрузку.
Дубликат сертификата передается вместе с железнодорожной накладной.

Агрегат непрерывного отжига и нанесения электроизоляционного покрытия.

Назначение: термическая обработка холоднокатаных полос в режиме обезуглероживания, рекристаллизации, комбинированного отжига, обезуглероживания - рекристаллизация с последующим нанесением и сушкой электроизоляционного покрытия. Нагрев полосы электрический.

Размеры исходных полос:

- толщина – 0,35-0,65 мм;

- ширина - 700-1250 мм.

Размеры исходных рулонов:

- диаметр наружный - 1050-2300 мм,

- диаметр внутренний 600 мм.

Масса рулона - до 30т.

Скорость транспортировки полосы на входном участке:

- максимальная - 60 м/мин,

- заправочная - 30 м/мин.

Максимальная скорость полосы в печи - 45 м/мин.

Максимальная скорость на выходном участке - 60 м/мин.

Печь для отжига имеет две камеры нагрева, две камеры выдержки, камеру регулируемого охлаждения, камеру струйного охлаждения и воздушный холодильник.

Первая камера нагрева разделена на 4 зоны регулирования (длина камеры
32,85 м).

Первая камера выдержки разделена на 9 зон регулирования (длина камеры
160,0 м).

Вторая камера нагрева - одна зона регулирования (длина камеры 10,8 м).
Между первой камерой выдержки и второй камерой нагрева имеется разделительный тамбур длиной 1,8 м.

Вторая камера выдержки разделена на 3 зоны регулирования (длина камеры
25,2 м).

Камера регулируемого охлаждения имеет длину 13,7 м. Охлаждение осуществляется косвенным методом с помощью труб воздушного охлаждения.
Между камерой регулируемого охлаждения и второй камерой выдержки имеется разделительный тамбур длиной 1,8 м.

Камера струйного охлаждения обеспечивает охлаждение за счет подачи азота вентиляторами (длина камеры 13,3 м).

Выходной тамбур имеет длину 2,6 м.

Печь имеет 5 газовых свечей.

Две основные свечи установлены на входе первой и второй камеры нагрева.

Три продувочные свечи установлены на входе и в первую и во вторую камеры нагрева, на входе в камеру охлаждения.

Азото-водородный газ, подаваемый в первые камеры нагрева и выдержки может увлажняться в пяти увлажнителях.

Азото-водородный газ, подаваемый во вторые камеры нагрева и выдержки увлажняется в трех дополнительных увлажнителях.

Сухой азото-водородный газ, подается в камеры с помощью перфорированных труб.

Максимальная температура нагрева полосы - 1050 (С

Контроль температуры полосы осуществляется оптическими пирометрами, установленными в зонах 4,12,13,14,17,19.

Атмосфера обезуглероживания - азотоводородная смесь с объемной долей водорода 18-25%

Атмосфера рекристаллизации - азотоводородная смесь с объемной долей водорода 5-15%.

Максимальный расход защитной атмосферы.:

Влажный газ (50-75% Н2) - 390 м3/ч;

Сухой газ (7-15% Н~) – З00 м3 /ч.

Сухой азот – З65 м3 /ч.

Ванна предварительной обработки (длина 10,0 м) с последующей сушкой полосы газовыми горелками. Имеется возможность нагрева полосы с помощью газовых горелок перед ванной предварительной обработки.

Ванна нанесения покрытия - длина 6,0 м.

Печь сушки электроизоляционного покрытия имеет камеру нагрева, выдержки и охлаждения.

Камеры нагрева и выдержки разделена на 9 зон регулирования (длина камеры
45,5). Нагрев электрический. Максимальная температура полосы - 650 (С.

Камера охлаждения - длина 15,0 м.

Натяжение полосы:

При разматывании - 370-1500 дн

При смотке - 590-3000 дн.

В печи термообработки 59-375 дн.

В печи сушки покрытия 148-870 дн.

Расчетная производительность агрегата - 53125 т/год.

4. ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ

4.1Расчет механизмов вращения ролика.

Рис.6 Кинематическая схема привода.

Кинематическая схема с электрическим приводом включает : электродвигатель, редуктор, открытую цепную передачу.

Общий коэффициент полезного действия привода:

(=(3*(п2*(оп*(ц,

(28) где (3-КПД пары зубчатых колес;

(п - коэффициент , учитывающий потери пары подшипников качения.

(ц- КПД открытой цепной передачи.

(оп- коэффициент, учитывающий потери в опорах вала.

(=0,98*0,992*0,92*0,99=0,875

Требуемая мощность двигателя:

Ртр=FV/(; кВт

(29)

F-полезная сила; v-скорость полосы

Ртр=11,9*1,0/0.875=13.6 кВт.

Частота вращения ролика

Nтр=(60*100*V)/(d, об/мин.
(30)

Где d-диаметр ролика, мм.

Nтр=(60*100*1,0)/230*3.14=81 об/мин.

Выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый с асинхронной частотой вращения 1000 об./мин 4А200Н4С параметрами Р=15 кВт и скольжением
2,8% (ГОСТ 19523-81)

Номинальная частота вращения двигателя

Nдв=1000-0,028*1000=972 об/мин

Таким образом принимаем для редуктора передаточное отношение iр=4

Для цепной передачи-iц=3

Вращающие моменты

На валу шестерни

Т1=Рдв/wдв=30*Рдв/(nдв Н*м
(31)

На валу колеса-Т2=Т1*iр Н*м
(32)

Т2=147,3*4=589,6 Н*м.

4.2 Механизация.

Механизация означает замену труда человека на операции термообработки машинами, которые работают циклично. Различают две стадии механизации: частичную и комплексную. При частичной-механизируются основные операции.
При комплексной-основные, дополнительные, вспомогательные операции выполняются при помощи взаимосвязанной системы машин и оборудования.
Комплексная механизация обеспечивает[9]:

-снижение трудоемкости производства в 2-3 раза;

-сокращение производственного цикла в 3-5 раз;

-снижение потребностей в рабочей силе в 5-10 раз;

-снижение производственных площадей на 30-50%.

4.3 Автоматизация.

Технический процесс характеризуется непрерывным ростом автоматизации производства. Значение автоматизации технологических процессов особенно высоко потому, что основной гарантией высокого качества термообработки является точное соблюдение режима воздействия на металл, так как при термообработке сложно контролировать результаты структурного и химического изменения металла.

Автоматизация обеспечивает:

-уменьшение численности рабочего персонала;

-повышения производительности труда за счет расширения зон обслуживания;

-более высокую экономичность агрегатов;

-облегчение условий труда обслуживающего персонала;

-повышение качества продукции.

В цехе средством управления технологическим процессом производства является автоматизированная система слежения и управления. Эта система состоит из двух частей:
1) система слежения и управления;
2) система управления производством.

На агрегате полностью автоматизированы процессы регулирования поддержания температуры, состава рабочей атмосферы, давления, расхода газа.[9]

1.Контрольно-измерительные приборы.

Для обеспечения управления и автоматического регулирования рабочих режимов печи предусмотрено электронная аппаратура и пневматические исполнительные приборы.

В зоне камеры нагрева печи температура измеряется термопарой, сигнал от которой в мВ преобразуется в мА и подается на вход ПИД-регулятора, который управляет теристором модулятором. В четвертой зоне печи регулирование температуры осуществляется пирометром в зависимости от температуры полосы с точностью до ± 10 °С.

Регистрация температуры электроприбором с точностью ± 0,3%.

Сигнализация перегрева камеры осуществляется четырьмя термопарами, сигнал от которых поступает к указывающему милливольтметру с контактом сигнализирующим превышение температуры (расположение термопар: на своде, на поду, на правой и левой стенках).

В каждой зоне камеры выдержки печей температура измеряется термопарой.
Сигнал от термопары в мВ преобразуется мА и подается на вход ПИД- регулятора, который управляет теристором модулятором.

В электрических зонах, оборудованных пирометром, регулирование температуры осуществляется пирометром в зависимости от температуры полосы.

В каждой зоне камеры регулируемого охлаждения температура также измеряется термопарой, сигнал от которой после преобразования сразу же поступает на ПИД-регулятор, который управляет клапаном подачи охлажденного воздуха.

Регулирование температуры нагрева в камере регулируемого охлаждения осуществляется с помощью термопары, сигнал от которого подается на указывающий милливольтметр с двух позиционным регулированием, в котором управляет включением и отключением электронагревателя.

Температура полосы измеряется пирометром в конце каждого периода нагрева, выдержки и перед камерой струйного охлаждения. Температура полосы регистрируется на однопанельном приборе. Регулирование измерения температуры в печи осуществляется датчиком, электрический сигнал от которого и подается на вход ПИД-регулятора.

Регуляторы посредством исполнительного механизма управляют клапаном, установленным на выпускной трубе.

Предусмотрено также измерение давления во входных и выходных параметрах, при помощи индикатора давления с электрическим контактом. В выходной камере индикатор давления с электроконтактами, для световой и звуковой сигнализацией, и для управления электроклапановой подачи азота в случае уменьшения давления ниже допустимого уровня.

Во входной камере предусмотрен только световой и звуковой аварийный сигнал. Давление в печи измеряется в шести точках.

2. Система безопасности электрических зон.

Происходит отключение электропитания в следующих случаях:
1) при перегреве зон камер нагрева и выдержки;
2) при понижении давления воды в трубопроводах подачи на печь;
3) при понижении давления осушенного воздуха для пневматических сервомоторов.

В случае перегрева зон камер нагрева и выдержки электропитание отключается. Все вышеуказанные превышения сопровождаются световой и звуковой сигнализацией.

Печи автоматически продуваются газгольдерным азотом в случае:
1) понижения давления осушенного воздуха;
2) понижения давления в газопроводе N2H2;
3) понижения температуры в печи ниже 760 °С;
4) понижения давления в печи;
5) исчезновения напряжения;
6) достижения в атмосфере цеха концентрации H2 20% от нижнего предела врываемости;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5