Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

Tải bản đầy đủ - 0trang

3.1 Lựa chọn hệ thống máy cán



25



Với năng suất 400.000 tấn/năm, chọn hệ thống công nghệ máy cán một giá đảo chiều



26



Ưu điểm: Máy cán 1 giá 4 trục đảo chiều phù hợp với năng suất 400.000

tấn/ năm.Vốn đầu tư chấp nhận được.

Nhược điểm: năng suất không cao



3.2. Thiết bị xưởng cán:

3.2.1. Bàn nhận phơi và nhận phơi vào lò nung:





Phơi được lấy từ bãi chứa phơi được nạp vào lò theo trình tự bằng cầu trục cẩu



lên bàn nạp phơi.

• Phơi được nạp vào lò nung, qua bộ phận nạp vận hành bằng thuỷ lực.

• Phơi được nạp vào bên trong và được nung nóng trong lò nung liên tục

• Sau khi nung phơi đạt đến nhiệt độ cán, phơi được chuyển ra khỏi lò nung bằng

bàn con lăn bên trong lò và thiết bị đẩy phơi và chuyển tới máy cán

• Trước khi phơi vào giá cán, phơi được tẩy rửa bằng nước áp lực cao ( > 120 at )

- Để đạt điều kiện làm sạch ở trên phơi được “đặt tự do” giữa cửa lò và giá cán.

• Điều này cũng cho phép thu hồi phơi ra bên cạnh trong trường hợp sự cố (hoặc

phôi phế phẩm).



3.2.2. Giá cán 4 trục đảo chiều :





Trục cán: là chi tiết trực tiếp biến dạng phơi cán; có bốn trục: hai trục nhỏ là hai



trục làm việc, 2 trục có đường kính lớn hơn là hai trục tựa

• Trục làm việc ( trục trơn cho cán thép tấm nóng): làm việc trong điều kiện chịu

mòn liên tục dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động rất lớn, đôi khi áp lực thay

đổi đột ngột. Vì vậy yêu cầu có độ bền cao, tính chịu mài mòn tốt. Độ cng

200ữ300 HB cho cỏc trc cỏn phụi núng.

Vt liu làm trục cán có rất nhiều loại từ mác thép hợp kim, gang biến tính,





gang cầu.

Trục tựa: chỉ làm nhiệm vụ gánh bớt (80%) lực cán, có yêu cầu cao về khả năng

chống uốn và chống mòn. Vì vậy được chế tạo hành 2 lớp : lõi là thép hợp kim

thấp, vỏ là thép hợp kim cao.

o Thực nghiệm cho thấy chiều dài trục cán L = 2000 ~ 5000mm cho

máy cán tấm dày, vậy ta chọn L = 2500 mm để phù hợp với kích

o



thước sản phẩm

Thiết kế trục làm việc : đối với máy giá cán 4 trục

27







Đường kính trục làm việc :



Chọn mm

 Kích thước ổ trục :

Chọn mm

 Chiều dài cổ trục :

o



Chọn mm

Thiết kế trục tựa :

 Đường kính trục tựa :







Chọn mm

Đường kính ổ trục tựa :



Chọn mm

 Chiều dài ổ trục :

Chọn mm



3.2.3. Máy nắn nóng:

Máy nắn nóng: được đặt sau giá cán đảo chiều, nắn sau khi cán. Tiến hành ở

trạng thái nóng nhằm mục đích giảm lực nắn và ứng suất dư cho phép, khơng làm thay

đổi hình dạng và diện tích tiết diện vật cán, làm sản phẩm đẹp hơn. Dùng máy nắn

gồm hai giàn con lăn bố trí song song.



3.2.4. Sàn làm nguội:

Là thiết bị làm nguôi kim loại sau cán, đồng thời để dịch chuyển nó. Thép

được làm nguội tới (600÷ 800) 0C sau đó chuyển tới máy nắn nóng. Sau khi nắn nóng

thép lại được làm nguội, sản phẩm sau khi ra khỏi sàn nguội nhiệt độ từ 50÷100 0C.



3.2.5. Máy cắt:

Máy cắt:



- dùng máy cắt bay hai tang cắt ngang ở phần đầu và đuôi.

- dùng máy cắt đĩa để cắt theo chiều dọc

28



Chuẩn bị phôi

Nạp phơi

Ra lò

Làm sạch vẩy cán



3.3.Quy trình cơng nghệ cán:

Cán



Làm nguội



Xử lý nhiệt



Nắn thẳng

Cắt biên



Cắt đoạn



Thu sản phẩm



Nhiệt luyện



29



Hình 3.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ cán



3.4 Lựa chọn nhiệt độ nung:

o



Cần nung phơi trước khi cán nhằm mục đích tăng tính dẻo, giảm trở kháng biến

dạng. Vì vậy, lực cán giảm, giảm tiêu hao điện, tăng tuổi thọ máy cán và tăng

năng suất. Thông qua việc nung mà thành phần hóa học của phơi được đồng



đều, tăng được lượng ép và chất lượng sản phẩm tốt.

o Vì lẽ đó việc nung phôi trước khi cán là một công việc vô cùng quan trọng

trong tồn bộ quy trình cơng nghệ cán. Mong muốn của chúng ta là làm thế nào

nugn phôi đạt tới nhiệt độ cao thích hợp vừa tốn ít nhiên liệu nung lại vừa dễ

gia công. Việc xác định nhiệt độ nung thép cho từng loại khác nhau là khâu

quyết định đến năng suất và chất lượng sản phẩm cán:

o Nhiệt độ nung q cao thì phơi sẽ cháy hoặc bị quá nhiệt

o Nhiệt độ nung quá thấp thì khơng đảm bảo an tồn cho những thiết bị cán như

trục cán bị gãy vỡ khớp nối… mặt khác năng lượng làm biến dạng kim loại

tăng lên rất nhiều

30



o



Nhiệt độ nung không đều dẫn đến vật cán bị cong vênh, vặn theo chiều dày gây



o



ra phế phẩm.

Nhiệt độ nung của thép CT3: Tnung = 1250 – (100 ÷ 150) = 1100 0C.



3.5. Chọn nhiệt độ cán:

o



Lựa chọn nhiệt độ cán là lựa chọn nhiệt độ bắt đầu cán và khoảng nhiệt độ cán

để đạt được biến dạng dẻo là tốt nhất và lớn nhất, kim loại biến dạng theo thù



hình và kích thước yêu cầu nhanh nhất, tốt nhất và chất lượng cao nhất.

o Bắt đầu cán : t0C= (1150÷1250)

o Những lần cán tinh cuối : t0C= (1000÷1100)



o 3.6. Chọn nhiệt độ kết thúc cán:

o



Dựa vào giãn đồ các vùng nhiệt độ gia công thép trên giãn đồ trạng thái Fe – C.

Với thép đã chọn là thép CT3. Chọn nhiệt độ kết thúc cán cho thép là: 860 0C.



o Đối với mỗi mác thép đã chọn cho qui trình cán, ta sẽ dựa vào hàm lượng cacbon



tương đương của mác thép từ đó tìm ra được những mốc nhiệt độ cần quan tâm

ví dụ như nhiệt độ kết tinh lại của thép…



3.7. Tính số lần cán:

o



Số lần cán :



o



Góc ăn phôi :



o



Cán tấm bằng giá cán 4 trục đảo chiều thì việc cán thơ, cán trước tinh và cán

tinh đều tiến hành trên một giá. Năm lần đầu ta cán thô, hai lần tiếp theo là cán

trước tinh và hai lần cuối cùng là cán tinh thành phẩm.



3.8 Sự biến dạng qua các lần cán:

Giá cán thứ i

1

2



Chiều dày vào

(mm)

150

110



Chiều dày ra

(mm)

110

85

31



Lượng ép tuyệt

đối (mm)

40

25



Lượng ép tương

đối (%)

26%

23%



3

4

5

6

7

8

9



85

70

15

70

60

10

60

55

5

55

40

15

40

31

9

31

28

3

28

25

3

Bảng 3.1 – Lượng ép qua các lần cán

o







17%

14%

8%

26%

22%

9%

10%



Các thống số trên từng giá cán :

 Hệ số kéo dài





Lượng giãn rộng







Góc ăn phơi



Q trình cán thơ :

o Trong các q trình cán thô, lượng ép tổng cộng đạt từ 70~80% tổng

lượng ép theo chiều dày phơi.

o Ta áp dụng quy trình cán ngang cho sản phẩm, quy trình gồm hai giai

đoạn chính :

 Giai đoạn thứ nhất : bước kéo dài đầu tiên, thép được cán theo

chiều dọc cho đến khi đạt độ dài bằng chiều rộng của tấm chưa

cắt mép sau ba lần cán. Hệ số kéo dài =1,1 ~ 1,4

 Giai đoạn thứ hai : sau khi xoay một góc 90o, thép được cán theo

sơ đồ cán ngang cho đến khi đạt được độ dày cần thiết



o



Giá 1 :

24,43 mm



o



Giá 2 :



32







o



Giá 3 :



o



Giá 4 :



o



Giá 5 :



Q trình cán tinh :

o Sau khi ở gián cán thô thép được chuyển đến giá cán tinh và cán ở đây

theo một chiều cho đến khi đạt được độ dày và chiều dài cần thiết.

o Quy trình cán trong giá cán tinh phải giải quyết các yêu cầu sau :

 Thu được thép thành phẩm có kích thước chiều dài và chiều dày

đúng theo yêu cầu

 Đảm bảo được độ chính xác về kích thước và hình dạng của tấm

thép

 Tấm thép phải có cơ tính đạt u cầu

o Giá 6 :







o



Giá 7 :



o



Giá 8 :



o



Giá 9 :



Góc trung hòa và lượng vượt trước



33



Giá cán

1

2

3

4

5

6

7

8

9



0,73

0,77

0,82

0,85

0,91

0,8

0,77

0,9

0,89



0,09

0,08

0,06

0,05

0,04

0,05

0,05

0,03

0,03



2,9%

3%

2%

1,6%

1,2%

2,5%

3,2%

1,3%

1,4%



Bảng 3.2 - Góc trung hòa qua các lần cán



3.9 Vận tốc cán

o

o



Chọn vận tốc biên của trục cán ở giá cán cuối cùng là 20m/s

Lưu lượng kim loại trên một đơn vị thời gian ở bất kỳ giá cán nào cũng

phải bằng nhau :

với F là tiết diện ngang của vật cán khi đi ra khỏi trục cán

v là vận tốc của trục cán



Giá cán



h(mm)



b(mm)

34



v(m/s)



ntc(vòng/p)



1

2

3

4

5

6

7

8

9



110

85

70

60

55

40

31

28

25



1929,91

1947,9

1959,53

1967,49

1970,94

1981,88

1993,37

1996.52

2000



4,71

6,04

7,29

8,47

9,22

12,61

16,18

17,89

20



Bảng 3.3 – Vận tốc cán của máy qua các lần cán



3.10 Lực cán, momen cán và công suất động cơ

o



Lực cán được tính theo cơng thức :

P : lực cán

Pcp : lực cán đơn vị trung bình (kg/mm2)



o



F : diện tích tiếp xúc giữa phơi và trục cán

Diện tích tiếp xúc được tính theo cơng thức sau :



o



Tính lực cán đơn vị theo công thức C.Ekelund :

m : hệ số xét đến ảnh hưởng của ma sát tiếp xúc

: hệ số dính, còn gọi là hệ số nhớt

U : tốc độ biến dạng (1/s)



35



112

144

174

202

220

301

386

427

477



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×