Шаропрокатный стан MS – 64 для производства мелющих шаров

Шаропрокатный стан MS – 64 для производства мелющих шаров

ВВЕДЕНИЕ

Прокатка является основным видом обработки металлов давлением. Около ¾ стали, выплавляемой на металлургических заводах, обрабатывается на прокатных станах и выпускается в виде готового проката: листов, сортовых профилей, труб (остальная часть стали, около 25%, предназначается для производства стальных фасонных отливок и кузнечных слитков).

В отличие от других видов обработки металлов давлением (ковки, штамповки, прессования) деформация (обжатие) металла при прокатке осуществляют непрерывно - вращающимся рабочим инструментом - валками, поэтому процесс прокатки является наиболее высокопроизводительным. Современные прокатные станы представляют собой сложные, непрерывные, поточные и автоматизированные агрегаты, работающие при больших скоростях (20-40 м/ сек). Механическое оборудование прокатных цехов является весьма разнообразным по назначению и сложным по конструкции.

В последние годы производство различных изделий методом прокатки завоевывает все большую популярность. Это объясняется тем, что прокатные изделия по качеству превосходят изделия, изготовленные другими способами. При прокатке волокна металла не разрываются, а приобретают форму изделия, тем самым увеличивая его прочностные характеристики. Кроме того, расходный коэффициент металла при прокатке меньше, чем при других способах производства.

До недавнего времени единственно распространенными методами производства шаров были:

холодная штамповка на горизонтальных высадочных прессах шаров диаметром 26 мм;

горячая штамповка на горизонтальных высадочных прессах шаров диаметром 26 - 37 мм;

горячая штамповка на молотах и вертикальных прессах из отрезков мерной длины, предварительно отрубленных на прессах, для подшипников, диаметром от 39 до 45 мм, а также для мелющих шаров из чугуна;

отливка крупных мелющих шаров из чугуна.

Холодная штамповка шаров на высадочных прессах осуществляется в две операции, последовательно на одном прессе, рубка мерной по длине заготовки и собственно штамповка шара. Этот способ является основным для изготовления мелких шаров.

Метод горячей штамповки на горизонтальных высадочных прессах до недавнего времени был единственным для изготовления шаров диаметром от 26 до 37 мм. Прутки нагревались в камерных электрических печах до температуры 850°С и передавались в ручную на высадочный пресс. После штамповки нескольких заготовок металл остывал и прутки возвращались в печь для подогрева. Полученные горячей штамповкой шары имели большой кольцевой облой. В последующих стадиях шары подвергались шлифовке, термообработке и доводке.

На молотах и вертикальных прессах изготавливали шары диаметром от 39 до 45 мм и более из отрезков мерной длины, предварительно отрубленных на прессах. Эти операции осуществлялись вручную, а заготовки имели большие припуски и после отжига подвергались токарной обработке. Шары, полученные горячей штамповкой на молотах и вертикальных прессах, имели неправильную форму и неточные размеры.

Способ отливки чугунных шаров отличается высокой трудоемкостью, а полученные этим способом шары склонны к растрескиванию под действием ударных нагрузок, возникающих в мельницах. Этот способ производства шаров не нашел широкого применения.

Все рассмотренные способы получения шаров являются малопроизводительными, трудоемкими, связаны с большими затратами ручного труда, повышенным расходом металла и необходимостью дополнительной обработки изделия. При этом качество получаемых шаров является недостаточно высоким.

Создание и промышленное освоение способа прокатки шаров позволило ликвидировать указанные недостатки и главное - повысить производительность и механизировать трудоемкий процесс массового производства шаров.

В наше время разработаны принципиально новые технологические процессы прокатки заготовок различных деталей и созданы прокатные станы для осуществления этих процессов. Опыт эксплуатации этих станов показал, что применение их обеспечивает резкое повышение производительности труда, экономию металла, высокое качество изготовления изделий и создает условия для автоматизации и механизации производства этих изделий.

Первые предложения по прокатке шаров в винтовых калибрах появились в конце 19-го века. Однако из-за сравнительной сложности и малой изученности прокатка в винтовых калибрах долгое время не находила практического применения.

В 1925 году американцем Ходжом, затем в 1930-1932 гг. канадцем Манроу и в 1944 году американцем Уэлзом в США были запатентованы изобретения, касающиеся изготовления шаров прокаткой в винтовых калибрах на шаропрокатных станах. Однако сведения о практическом применении этих станов не обнаружены.

При поперечно - винтовой прокатке коротких тел вращения в винтовых калибрах непрерывное формообразование осуществляется пропусканием обрабатываемого тела между вращающимися валками, на поверхности которых по винтовой линии нарезаны ручьи. В результате такой обработки длинная цилиндрическая заготовка, двигаясь непрерывно, деформируется на небольшом участке в относительно короткие тела вращения заданной конфигурации.

При каждом обороте валков определенная порция металла заготовки, объем которой равен объему прокатываемого изделия, захватывается винтовым калибром и формуется в готовое изделие.

Благодаря непрерывности и автоматизации процесса прокатки, как правило, достигается высокая производительность. Учитывая возрастающую потребность в шарах для шаровых мельниц, осуществляющих помол руды черных и цветных металлов, угля, цемента, процесс прокатки в последнее время начали применять для организации автоматизированного производства стальных шаров.

В шаропрокатном производстве применяются однозаходные винтовые калибры, но рост потребности в мелющих вызвал необходимость изыскать пути еще большего увеличения производительности. Эта задача была решена путем применения многозаходных винтовых калибров валков.

Применение горячей прокатки для производства шаров позволило достичь следующих результатов:

увеличилась производительность;

повысилась точность получаемых шаров; шары имеют небольшой припуск на механическую обработку, благодаря чему расход металла при производстве, например, заготовок шаров подшипников снижается на 20%, они не имеют облоя, удаление которого на штампованных шарах требует дополнительной трудоемкой операции;

улучшилось качество шаров за счет благоприятного расположения волокон по сравнению со штампованными шарами, в которых волокна перерезаются при обрезке облоя;

в десятки раз повысилась стойкость формообразующего инструмента;

обеспечена механизация и автоматизация процесса производства шаров;

уменьшилось число обслуживающего персонала.

Еще пять лет назад прокатное производство в Павлодаре не существовало. Началом его формирования можно считать 2001 год, когда новое руководство, пришедшее к управлению предприятием, организовало Павлодарский филиал ТОО «Кастинг» на базе цехов литейно-кузнечного производства АО «Павлодартрактор». Современное состояние металлургического производства в регионе можно кратко охарактеризовать следующим образом. Павлодарский филиал ТОО «Кастинг» размещен на площадях главного производственного корпуса (бывшего сталелитейного цеха №1) и цеха подготовки шихты (бывший кузнечный цех №3).

В данном дипломном проекте рассматривается шаропрокатный стан MS - 64 для производства мелющих шаров диаметром 40, 60, 80, 100 мм итальянской фирмы «Danieli». Стан установлен и на базе ПФ ТОО «Кастинг».

В проекте рассмотрена технология процесса, ремонт оборудования его эксплуатация. Кроме этого затронут вопрос технологии изготовления валка шаропрокатного стана и его калибровка.

В специальной части дипломного проекта произведено усовершенствование стенда для наплавки валков шаропрокатного стана.

Основной вопрос дипломного проекта заключается в модернизации направляющей линейки шаропрокатного стана. В результате этой модернизации уменьшится брак на 6 %, из-за чего повысится производительность шаропрокатного стана, увеличится межремонтный цикл. Годовой экономический эффект от данного усовершенствования составит Э=118116953,58 тенге.

1. Организационно-технологическая часть

.1 Описание завода, цеха

В состав основного производства завода входят три производственных цеха - шихтовый, плавильный и прокатный.

Цех подготовки шихты обеспечен грузоподъемным и металлорежущим оборудованием. В работе используются:

·   электрические мостовые краны;

·   экскаваторы для выгрузки металла из вагонов и автомашин;

·   для технологической переработки металла используются гидравлические ножницы усилием 100т.с. и производительностью 3тн/час и другое оборудование.

Сталеплавильный цех включает в себя следующие участки:

·   шихтовый двор;

·   печной пролет;

·   участок внепечной обработки стали;

·   ковшевой участок;

·   машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Шихтовый двор оснащен грузоподъемным и металлорежущим оборудованием. В работе используются:

·   электрические мостовые краны,

·   электрические тележки,

·   грейферы и магнитные шайбы;

·   щековая дробилка,

·   электрические тали;

·   газовые установки для разделки крупногабаритного лома;

·   другое технологическое оборудование.

В состав печного пролета входят:

·   три электродуговые сталеплавильные печи ДСП-25 с водоохлаждаемыми стенами и сводом. В сталеплавильных печах производится расплавление металлического лома в результате нагрева до температуры 1650 0С, удаление вредных примесей фосфора и неметаллических веществ;

·   электрические мостовые краны и электрические тельферы;

·   бадьи загрузочные;

·   стальковши и промежуточные ковши;

·   стенды для сушки стальковшей, стенды для подогрева стальковшей и промежуточных ковшей;

·   машина непрерывного литья заготовок.

Участок внепечной обработки стали состоит из двух установок внепечной обработки стали печь-ковш, на которых расплавленный металл доводится до требуемого химического состава присадками ферросплавов, продувкой азотом и нагрева до требуемой температуры перед подачей на МНЛЗ.

На ковшевом участке футеруют, сушат и проводят межплавочное обслуживание сталеразливочных ковшей емкостью 25 тонн и промежуточных ковшей емкостью 9,5 тонн.

Применяется трехручьевая машина непрерывного литья заготовок, радиального типа с радиусом изгибающего сектора шесть метров, что позволяет получать непрерывно-литую заготовку сечением 100х100, 125х125, 150х150 мм. МНЛЗ состоит из:

- стальковша, промежуточного ковша;

·   кристаллизатора;

·   механизма качания кристаллизатора;

·   секции вторичного охлаждения;

·   клетей тянущих правильного устройства с гидравлическим прижимом;

·   ножниц горячей резки для деления непрерывного слитка на мерные длины;

·   системы охлаждения кристаллизатора, вторичного охлаждения и охлаждения оборудования.

Прокатное отделение включает среднесортный стан 500, шаропрокатный стан и мелкосортный непрерывный стан 300.

Среднесортный стан 500 предназначен для прокатки круглой стали диаметром 40-100 мм по ГОСТ 2590-89.

В состав основного технологического оборудования среднесортного стана 500 входят:

·   двухзонная методическая нагревательная печь, с торцевой подачей и боковой выдачей заготовок производительностью 25 тонн в час. Печь оснащена рекуператорами, имеет 13 горелок, в том числе 10 боковых и 3 торцевых.

·   асинхронный двигатель мощностью 2200 кВт, число оборотов 594 об/мин,

·   шестеренная трехвалковая клеть с межцентровым расстоянием 350 мм с шевронным соединением;

·   две трехвалковые клети «трио»;

·   клеть «дуо»;

·   пила горячей резки.

В состав вспомогательного оборудования входят:

·   манипуляторы для кантовки прокатываемой полосы на 90°,

·   подъемно-качающиеся столы,

·   транспортирующие рольганги для подачи заготовок на последующие технологические операции;

·   устройство охлаждения и пакетирования готового проката;

·   электрические мостовые краны грузоподъемностью 10 тонн.

Основное оборудование мелкосортного стана 300 включает:

·   промежуточную группу из шести рабочих двухвалковых клетей горизонтального исполнения;

·   чистовую непрерывную группу из шести рабочих двухвалковых клетей горизонтального исполнения;

·   ножницы холодной резки проката на мерные длины.

Вспомогательное оборудование мелкосортного стана 300 включает:

·   рольганги для подачи заготовок на последующие технологические операции;

·   аварийные летучие ножницы между группами рабочих клетей;

·   устройство для охлаждения и пакетирования готового проката;

·   электрические мостовые краны грузоподъемностью 10 тонн;

Шаропрокатный стан используется для производства стальных мелющих шаров для мельниц по ГОСТ 7524-89. Диаметр получаемых шаров составляет 40-100 мм. Основное оборудование включает:

·   методическую печь с рекуператорами для нагрева заготовок;

·   двухвалковую рабочую клеть;

·   закалочное устройство для термической обработки готовых шаров.

Вспомогательное оборудование шаропрокатного стана включает:

·   рольганги для загрузки и разгрузки нагревательной печи;

·   охлаждающие устройства;

·   ковшевой элеватор для передачи шаров от рабочей клети к закалочному устройству;

·   сборники для готовых шаров;

·   электрические мостовые краны грузоподъемностью 10 тонн.

Для производства круглого проката диаметром 5.5 -12 мм по ГОСТ 3590-88 и периодического профиля для армирования железобетонных конструкций диаметром 6-12 мм по ГОСТ 5781-82 предназначен проволочный блок, включающий:

·   четыре прокатных устройства (два с горизонтальными валками и два с вертикальными);

·   устройство для формирования петли для последующего формирования бухты;

·   устройства и механизмы для охлаждения катанки после бухты;

·   конвейер для транспортировки.

В целом, прокатное предприятие уже сегодня располагает оборудованием для производства 300 тыс. тонн стали в год, в том числе 100 тыс. тонн сортового проката, 40 тыс. тонн помольных шаров в год. После ввода в эксплуатацию новых производственных мощностей в 2006 году по планам развития предприятия производство стали составит 1,1 млн. тонн стали, 500 тыс. тонн сортового проката в год, что выведет ТОО «Кастинг» в ряд основных металлургических предприятий Казахстана.

Активно расширяется производство и во вспомогательных цехах предприятия: кузнечном, модельном, ремонтно-механическом, участке нестандартного литья (ремонтно-литейном).

1.2 Технология получения шаров в винтовых калибрах

Для прокатки шаров используют станы поперечной и поперечно-винтовой прокатки.

При получении шаров непрерывное формообразование достигается прокаткой заготовки в клети шаропрокатного стана между двумя вращающимися валками, на поверхности которых выполнены винтовые ручьи (рисунок 1).

В результате такой обработки длинная цилиндрическая исходная заготовка, двигаясь непрерывно, деформируется таким образом, что получается ряд шаровых профилей, соединенных между собой перемычками. В последнем витке калибров реборды имеют острые кромки, чтобы изделие отделилось от заготовки.

Рисунок 1 - Винтовая прокатка шаров

При прокатке шаров в начальный момент внедрения реборды валка в заготовку обжимаемый металл вытесняется только в радиальном направлении. При этом на участках боковой поверхности, прилегающих к торцам заготовки, появляются наплывы металла. По мере уменьшения диаметра обжимаемой перемычки наступает осевое точение металла. При этом заготовка может отходить от реборды валков. Для предотвращения этого нежелательного явления изменение ширины реборды валка должно соответствовать вытяжке перемычки деформируемой заготовки. В случае отставания металла от реборды калибра профиль заготовки оказывается недодеформированным, или на ее поверхности могут возникнуть закаты. Таким образом, требование прилегания в процессе прокатки деформируемой заготовки к реборде калибра является первым важным условием, обеспечивающим нормальный процесс формообразования заготовки. Вторым таким условием является обеспечение постоянства объема металла в калибре. При нехватке металла в калибре возможно появление утяжин и незаполнение профиля калибра, куда затем устремляется металл, вытесняемый из обжимаемой перемычки что, приводит к образованию заката на поверхности изделия. Если объем металла, захваченный в начале калибра, будет больше объема, который может расположиться последующих участках калибра, то избыток металла может привести к нарушению формы изделия, появлению плен на его поверхности и вскрытию полости внутри, заготовки.

Исходной заготовкой для прокатки мелющих шаров служат прутки длиной 2 - 6 метров, диаметром на 1 - 5 мм меньше диаметра прокатываемых шаров. Прутки изготавливают из углеродистых, мало- и среднелегированных сталей и рельсовых сталей.

Нагрев прутков перед прокаткой осуществляется до 1000° - 1200°С в проходных секционных печах или печах с шагающим подом. Транспортировка металла в печи производится роликами, расположенными между секциями печи. Ролики установлены под углом, что обеспечивает вращение прутков и предотвращает их коробление при нагреве.

Требования к точности температуры нагрева металла при прокатке мелющих шаров менее жесткие, чем при производстве заготовок шаров подшипников. Поэтому прокатку ведут при более высоких температурах, что уменьшает нагрузку на валки и повышает срок их службы. Процесс прокатки мелющих шаров несколько отличается от прокатки заготовок шаров подшипников. Так как к мелющим шарам предъявляются менее жесткие требования по качеству поверхности, то перемычки, соединяющие отформованные шары полностью отделяются непосредственно в валках стана. Это достигается небольшим смещением калибра одного валка относительно другого в осевом направлении. При такой установке валков отформованный шар начинает вращаться в калибре не только вокруг оси прокатки, но и в перпендикулярном направлении. При этом перемычка срезается ребордой валков и вдавливается в тело шара. Отдельный шар продолжает обкатываться на отделочном участке калибра, остатки перемычек заглаживаются, из валков выходит полностью оформленный шар, имеющий гладкую поверхность.

Передний конец нагретой заготовки толкателем подается в непрерывно вращающиеся валки. Высота винтовой реборды валков от начала калибра плавно увеличивается, вследствие чего заготовка, захваченная валками, продвигаясь по оси калибра, постепенно обжимается, приобретая форму шара, соединенного перемычкой с остальной заготовкой. Затем шар отделяется и обкатывается в калибре. При этом поверхность шара проглаживается, а остаток перемычек закатывается и из валков выбрасывается полностью сформованный шар.

Химический состав исходного металла для производства мелющих шаров выбирают таким образом, чтобы шары охлаждались в воде непосредственно при выходе из валков, закаливались. Необходимость закалки мелющих шаров обусловлена требованием минимального их износа в мельницах при размоле руды, угля цемента.

Отличительной особенностью конструкции валков для прокатки мелющих шаров является применение многозаходных винтовых калибров, что резко увеличивает производительность станов. Мелющие шары диаметром 40, 50, 60, 80 мм прокатывают соответственно на валках с 4-х, 3-х, 2-х и однозаходными калибрами. При однозаходной калибровке за каждый оборот валков прокатывается один шар. При многозаходной калибровке количество прокатываемых шаров за один оборот валков соответствует числу заходов. Конструкция формующего участка калибра валков для прокатки мелющих шаров и заготовок шаров подшипников одинакова. Для обеспечения надежного отделения шаров и закатки полюсных выступов отделочный участок валков для прокатки мелющих шаров удлинен, а с целью увеличения прочности и стойкости рабочих проводок реборда на отделочном участке у одного из валков уменьшена по высоте. Таким образом, окончательное обжатие и отделение перемычки осуществляется только одним валком. Благодаря этому отрезная реборда валка не имеет канавок и более прочная, чем на валках для прокатки заготовок шаров подшипников. Валки этих станов изготавливают из стали марки 35ХГСА, закаливают и поверхность реборд упрочняют электроискровой обработкой, закаливаются до твердости HRC 45 - 50. Валки шаропрокатных станов имеют высокую стойкость, которая при многозаходных винтовых калибрах достигает 1500 - 2000 т шаров.

Для отделения концевых отходов (незаполненных шаров), получающихся от переднего и заднего концов каждого прутка, шары после их извлечения из бассейна с водой скатываются по решетке, расстояние между прутками которой несколько меньше диаметра прокатываемого шара. При этом неоформленные концевые шары проваливаются между прутьями решетки, а годные шары скатываются по решетке. Таким образом, автоматически осуществляется отбраковка концевых отходов при производстве мелющих шаров.

Шары при выходе из валков скатываются по желобу в бассейн с водой, где они интенсивно охлаждаются и закаливаются. Для снятия внутренних напряжений, возникающих при закалке, шары подвергают отпуску. При этом охлажденные шары извлекают из бассейна с температурой 200 - 300°С и элеватором направляют в бункеры большой емкости, где они постепенно охлаждаются, при этом производится самоотпуск закаленных шаров. Из бункеров шары с помощью магнитного крана грузят в железнодорожные вагоны.

Таким образом, весь технологический процесс производства мелющих шаров: поступление исходного металла, его нагрев, прокатка, термическая обработка, складирование и погрузка.

1.3 Станы для прокатки шаров итальянской фирмы «Danieli»

В конца 1950 г, итальянские специалисты посетили СССР, где знакомились с работой отечественных шаропрокатных станов, изучали техническую документацию по технологии и конструкции станов для прокатки шаров. В 1957 году под № 576698 и в 1965 г под №769648 итальянская фирма «Danieli» запатентовала в своей стране изобретения, относящиеся к конструкции шаропрокатных станов.

Изобретение, защищено патентом № 769648, было также запатентовано в I965 году в ФРГ под № 1997702 (другие аналоги не обнаружены).

Во второй половине 60-x годов фирма «Danieli» освоила выпуск шаропрокатных станов для производства мелющих шаров диаметром 20-120 мм.

На станах фирмы возможна прокатив шаров из мягких сталей с закалкой в масле, а также из сталей с максимальным процентом хрома и марганца.

Фирма изготавливает станы 4-х моделей: MS-62, MS-63, MS-64, MS-65.

Технологические характеристики этих станов приведены в таблице 1, производительность станов в зависимости от диаметров используемых валков указана в таблице 2.

Советские специалисты считают, что в основу конструкции станов фирмы «Danieli», исходя из данных каталога фирмы положена конструкция первых советских шаропрокатных станов упрощенного типа. Станина рабочей клети выполнена сварной. Фирма в клетях шаропрокатных станов применила прокатные валки значительно больших диаметров, чем те, которые применялись в СССР. Так например, для прокатки шаров диаметром 25 - 45 мм в клети шаропрокатного стана производства СССР применяются валки диаметром 220 - 300мм, на станах фирмы «Danieli» при прокатке таких же шаров валки имеют диаметр 400 - 550 мм. Такое увеличение диаметра валков, по мнению специалистов, не оправдано, так как это значительно увеличивает стоимость инструмента. Следовательно, фирма выпускает сравнительно дешевые, но менее надежные и немеханизированные станы, и применяет в них в несколько раз более дорогие сменные прокатные валки, что в конечном счете не снижает затраты на прокатку шаров.

Таблица 1 - Технические характеристики станов фирмы «Danieli»

Параметры	Типы станов
	MS-62	MS-63	MS-64	MS-65
Размер готовых шаров, мм	20-40	30-50	50-100, диаметр исходного прутка 48-98 мм, длина 3-6 м, допуск на пруток ±0,4 мм	60-120
Допуски по диаметру шаров, мм	±0,15	±0,2	±0,3	±0,3
Количество изготовленных шаров в тоннах до переточки валков	80	100	200	260
Количество изготовленных шаров в тоннах до смены валков	700	1000	2000	2600
Электродвигатель с фазным ротором	59 кВт 6 полюсов 1000об/мин	88 кВт 6 полюсов 1000об/мин	221 кВт 4 полюса 1450об/мин	440 кВт 4 полюса 1450об/мин
Габаритные размеры стана, мм	4200×1800 ×1200	5500×2300 ×1500	6000×3500×1600	6200×3500 ×1800
Масса стана в кг	~8000 с валком d380 мм~ 16000 с валком d400 мм~ 26000 с валком d400 мм~ 30000 с валком d700 мм

Таблица 2 - Производительность станов фирмы «Danieli» в зависимости от диаметров используемых валков

Тип стана	Диаметр валка, мм	Размеры шара, мм	Вес шара, кг	Количество изготовленных шаров в минуту (теоретически)	Производительность, шаров в час (теоретически в кг)	Производительность, шаров в час (практически в кг)
MS-62	380 400 400 450 450	20 25 30 35 40	0.033 0.064 0.111 0.177 0.263	180 180 180 180 180	355 690 1200 1910 2850	250 500 800 1200 1600
MS-63	380 400 400	20 25 30	0,033 0,064 0,111	180 180 180	355 690 1200	250 500 800
	450 450 500 550 550	35 40 45 50 55	0,177 0,263 0,374 0,514 0,705	180 180 180 180 180	1910 2850 4050 5550 7600	1200 1600 2000 2500 3500
MS-64	550 580 600 650 680 700 700	50 55 60 70 80 90 100	0.514 0.705 0.905 1.409 2.103 2.973 4.075	120 120 120 120 120 120 120	3700 5070 6500 10140 15180 21430 29340	1800 2500 3500 5000 6500 8000 9500
MS-65	680 700 700 700 720	80 90 100 110 120	2.103 2.973 4.075 5.422 7.041	120 120 120 120 120	15180 21430 29340 39000 50640	6500 8000 9500 11000 13000

В данном дипломном проекте речь идет о стане для прокатки шаров данной фирмы («Danieli»), а точнее о стане типа MS-64, действующем на базе ПФ ТОО «Кастинг». Описание его технологической линии будет раскрыто далее в проекте. Этот стан для прокатки шаров считается одним из самых удобных в эксплуатации, простым по конструкции и относительно небольших габаритных размеров.

1.4 Требования к выпускаемым мелющим шарам на базе ПФ ТОО «Кастинг»

На ПФ ТОО «Кастинг» выпускают мелющие шары для мельниц диаметром 40, 60, 80, 100 мм по ГОСТ 7524-89, также возможен выпуск шаров диаметром 50, 70, 90 мм. Шары прокатывают в шаропрокатной клети MS-64 из нагретого круглого прутка диаметром 40 - 100 мм. Для получения качественного шара пруток должен соответствовать некоторым требованиям. Овальность круглого проката измеряют на расстоянии не менее 150 мм от конца мотка и не менее 1,5 м от конца мотка при его массе до 250 кг и на расстоянии не менее 3 м при массе мотка свыше 250 кг.

Выпускаемые мелющие шары по твердости подразделяют на следующие группы:

- шары номинальной твердости;

- шары повышенной твердости;

- шары высокой твердости;

- шары особо высокой твердости.

Предельные отклонения по номинальному диаметру, по номинальной массе для каждого диаметра шара представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристики мелющих шаров

Условный диаметр шара, мм	Номинальный диаметр шара, мм	Предельное отклонение по номинальному диаметру, мм	Номинальная масса шаров, кг	Предельное отклонение по номинальной массе шара, %
40	41,0	±2,0	0,283	±12
50	52,0	±3,0	0,580	±12
60	62,0	±3,0	0,980	±12
70	72,0	±3,0	1,533	±12
80	82,0	±3,0	2,265	±12
90	92,0	±4,0	3,198	±12
100	102,0	±4,0	4,359	±12

Для изготовления шаров применяются специальные стали, марки химический состав которых приведен в таблице 4. Для шаров 1-ой группы применяется сталь марки Ш1, для шаров 2-ой группы - сталь марки Ш2, для шаров 3-ей и 4-ой группы - сталь марки Ш3

Таблица 4 - Химический состав сталей марок Ш1, Ш2, Ш3

Марка стали	Массовая доля элементов в %					Аналог марки стали по стандарту
	углерод	кремний	марганец	сера	фосфор
Ш1	0,4-0,7	0,15-0,4	0,4-0,8	0,050 не более	0,050 не более
Ш2	0,5-0,9		0,4-1,0
Ш3	0,69-0,9		0,7-1,0	0,045 не более	0,035 не более

В шарах допускаются отклонения по химическому составу от норм, приведенных в таблице 4:

углерода - ±0,03;

кремния - ±0,05;

марганца - ±0,1;

серы - ±0,005;

фосфора - ±0,050.

Также к мелющим шарам предъявляются требования по твердости представленные в таблице 5.

Для шаров 4-ой группы твердости на глубине ½ радиуса шара должна быть 45 (415), не менее.

Таблица 5 - Твердость мелющих шаров

Условный диаметр шара, мм	Твердость HRC(HB), не менее, на поверхности шара для разных групп твердости
	1	2	3	4
40, 50, 60, 70	43(401)	49(461)	55(534)	55(534)
80, 90, 100	40(352)	42(375)	52(495)

На поверхности шара допускаются плены, глубина залегания которых должна быть в пределах допуска на номинальный диаметр шара.

1.5 Дефекты мелющих шаров при прокатке

Дефекты шаров, как правило, возникают при неправильной эксплуатации стана для прокатки шаров, следовательно должен выполнятся следующий порядок эксплуатации для пуска:

- доводка подготовки машины в соответствии с запрограммированным диаметром продукции;

включить приводной насос системы принудительной смазки блока управления;

привести главный двигатель в ход;

после прокатки несколько прутков, открыть заслонки для охлаждающей воды и выполнить их настройку для того, чтобы регулировать расход воды;

- воздействовать на болты регулировки валков машины в случае дефектной прокатки шаров.

Кроме этого нужно чтобы совпадали прокатные валки. Прокатные валки сдваиваются и каждый имеет маркировку, состоящую из цифр и букв. Она выглядит следующим образом:

- первый номер слева группы обозначений указывает на количество заходов, из которых состоит калибровка (1 или 2 и так далее);

далее следует буква алфавита, обозначающая характеристику пары валков, закалиброванных для самого диаметра шаров (А, В и так далее);

номер справа группы обозначений указывает на размер калибровки шаров.

Валки, смотря со стороны входа прутка, поворачиваются в направление против часовой стрелки и необходимо, чтобы они занимали все время одно и то же положение в клети. Маркируется буквой, отличающейся от предыдущей и на той же поверхности других ссылок, правый валок с нулем (0) левый валок с единицей (1). На той же поверхности валка наносятся контрольные отметки, соответствующие каждому заходу калибровку.

До начала прокатки необходимо привести валки к синхронизации, поворачивая один из них.

В результате неправильной настройки прокатных валков появляются следующие дефекты шаров:

) Обработанный шар имеет задир с одной стороны или с обеих сторон (рисунок 2).

Обычно это происходит когда валки еще новые и бывает достаточно поработать с ними в течением определенного времени для того, чтобы устранить дефект. Дефект можно также устранить, увеличивая материал на входе в валки, доводя начала резьбы при помощи шлифовального круга.

Другим возможным решением является выполнение небольшого изменения калибра на участке резки при помощи шлифовального круга.

Рисунок 2 - Обработанный шар имеет задир с обеих сторон

2) Обработанные шары имеют боковые отверстия или разрываются после резки. Этот недостаток является результатом излишнего давления на первые, калибры или дефекта обрабатываемого прутка. Обычно необходимо уменьшить количество материала на входе в валки. Для этой цели необходимо выполнить сварку в начале валков для того, чтобы уменьшить количества материала влеченного в паз. Другим возможным решением является зачистка калибров на валках в зоне, где происходит разрыв. При помощи этого действия можно избежать так называемого эффект "маннесман" у обрабатываемой заготовки.

3) Обрабатываемые шары имеют тенденцию к овальной форме.

Данный дефект выявляется в том случае, когда валки имеют слишком большую точность и шар, в процессе прокатки, не поворачивается во всех направлениях. Обычно бывает достаточно немного сместить прокатные валки и регулировать смещение на боковых винтах (в задней части).

4) У произведенных шаров не хватает материала с одной стороны (рис. 3)

Дефект проявляется в связи с недостаточностью поглощаемого валками материала. Причинами этого могут быть следующие:

- передняя направляющая труба слишком узкая или грязная и поэтому тормозит пруток. Прочистить трубу или заменить ее;

заход резьбы на валке неправильно и, следовательно, необходима зачистка для того, чтобы дать большее количество материала.

Рисунок 3 - Шар с дефектом с одной стороны

5) Прокатываемая заготовка, подаваемая в машину, не поворачивается и разрезается на кусочки.

Этот недостаток может иметь разные причины и для его устранения необходимо выполнить следующие операции:

- насечки в начале валков израсходованы и необходимо их восстановление;

- прутковые заготовки на входе в машину слишком горячие и материал окислен;

- проверить выравнивание трубы для направления заготовки;

) Произведенные шары имеют окружную полосу (рисунок 4).

Рисунок 4 - Шар с окружной полосой

Причины данного дефекта могут быть различными и для их устранения необходимо выполнить следующие операции:

- приблизить прокатные валки в том случае, если диаметр прутков упорядочен по всей длине;

когда обрабатываемый пруток слишком окисленный, шары имеют окружную полосу;

необходимо настроить прокатные валки, так как они широко расставлены.

Вальцовщики обязаны знать основные виды дефектов на шаропрокатном стане и способы их устранения, что показано в таблице 6.

Таблица 6 - Способы устранения дефектов

Дефекты	Причина возникновения	Способы устранения
1 Шар имеет задир с одной стороны или с двух сторон	1 Новые валки 2 Подготовленные валки (обработанные -наплавка и шлифовка).	1 Поработать на новых валках в течение определенного времени. 2 Увеличить материал на входе валков. 3 Изменение калибра на участке резки при помощи шлифовального круга.
2 Шары имеют боковые отверстия или разрываются после резки.	1 Излишнее давление на калибры. 2 Износ отрезных реборд.	1 Шлифовка калибра после отрезной реборды. 2 Уменьшить материала на входе в валки. Выполнить наплавку и обработку отрезных реборд для уменьшения количества материала, влеченного в паз.
3 Овальная форма шара.	1 Выработка калибров 2 Переполнение металла в зоне формирующих калибров	1 Сместить прокатные валки и регулировать смещение на боковых винтах (в задней части). 2 Наплавка и обработка реборд.
4 У шара не хватает металла с одной стороны («незаполнение шара»).	1 Незаполнение калибров захвата металлом. 2 Широко расставленные валки (задняя часть). 3 Повышенная точность обработки на фрезерном станке	1 Наплавка и обработка калибров захвата. 2 Настройка прокатных валков. 3 Обработка (шлифование) после отрезной реборды.
5 Шар имеет окружную полосу («технолог. Поясок»)	1 Пережженный металл. 2 Широко расставленные валки.	1 Не повышать температуру в печи выше заданной. 2 Настройка прокатных валков
6 Подкат, подаваемый в рабочую клеть, не проворачивается и разрезается на кусочки. Трудность задачи подката в клеть.	1 Выработка насечек в начале валка. 2 Перегретый металл. 3 Нарушение оси прокатки. 4 Выработка реборд калибров на захвате.	1 Восстановление выработанных насечек. 2 Не повышать температуру в печи выше заданной. 3 Выставить ось прокатки. 4 Наплавка и обработка реборд калибров захвата, а также восстановление насечек.
7 Превышение нагрузки на валки (выброс шара за рабочую зону)	1 Холодный металл. 2 Переполнение калибров металлом. 3 Нарушение оси прокатки.	1 Нагрев металла согласно режимной карте. 2 Настройка прокатных валков. 3 Проверить ось прокатки.

1.6 Дефекты при нагреве круглых заготовок и их предупреждение

Различают следующие дефекты при нагреве металла: повышенный угар, неравномерный нагрев, перегрев, пережог, обезуглероживание. В таблице 7 приведены виды дефектов и способы их устранения.

Таблица 7 - Виды дефектов при нагреве круглых заготовок и способы их устранения

Вид дефекта	Предупреждение по предупреждению и устранению
1 Неравномерность нагрева. Неравномерное распределение факелов в печи.	1 Отрегулировать распределение факела в горелках.
2 Повышенный угар. Превращение в окалину поверхностного слоя металла.	1 Обеспечить максимальную скорость нагрева в целях сокращения времени пребывания металла в печи. 2 Сжигать топливо с минимальным избытком воздуха. 3 Поддерживать положительное давление газов в рабочем пространстве печи.
3 Перегрев - длительное пребывание заготовок в печи при высокой температуре, характеризуется ростом зерна, ухудшением механических свойств металла. 4 Пережог - неисправимый дефект, возникающий вследствие окисления и оплавления границ зерен металла. При пережоге связь между зернами ослабевает, металл при прокатке разрушается.	1 Перегрев исправляется повторным нагревом. Для недопущения перегрева и пережога необходимо соблюдать правила нагрева металла и тепловой режим печей при длительных остановках.
5 Обезуглероживание - уменьшение процентного содержания углерода в поверхностном слое заготовки, что приводит к ухудшению механических свойств металла.	1 Для уменьшения обезуглероживания стали, следует сокращать время, снижать температуру нагрева металла, и уменьшить кислород в печных газах.

1.7 Контроль технологического процесса прокатки шаров

Целью контроля технологического процесса является - добиться неукоснительного выполнения всех требований правил технологического обслуживания всем обслуживающим персоналом стана - операторами, вальцовщиками, нагревальщиками, посадчиками, термистами. Контроль возлагается на начальника прокатного комплекса, мастера стана, инженеров-технологов, старших вальцовщиков, контролеров стана.

Контроль технологического процесса посадки, нагрева, прокатки и уборки готовой продукции осуществляется в потоке стана.

Приемочный контроль посадчиками поданного подката на загрузочные столы плавки включает проверку ее на соответствие указанные в технологии.

Ответственным за контроль размеров и качества подката является контролер отдела технологического контроля, а за соблюдение технологии посадки и отделения плавок несет посадчик.

Контроль нагрева подката в печи ведется нагревальщиком по показаниям контрольно - измерительной аппаратуры в соответствии с требованиями.

При временных остановках проката оператор должен предупредить нагревальщика об остановке, сообщив о периоде времени простоя. Нагревальщик при длительном простое должен понизить температуры согласно технологическим требованиям.

Ответственным за качество нагрева, порядок выдачи подката из печи и отделение плавок является нагревальщик.

В течение всей смены вальцовщики проводят систематический контроль за:

состоянием и правильностью установки, креплением охлаждения рабочих валков, наличием смазки, где она предусмотрена;

целостность креплением шапок, подушек, состоянием подшипников и так далее;

правильность размеров и качеством поверхности шаров.

В течение смены старший вальцовщик ведет запись остановок стана в сменном журнале, где указывает причины, время и устранения простоя.

Контроль качества шара осуществляется вальцовщиками, путем отбора шаров с проката одной заготовки (достаточно брать с начала, конца и середины).

Ответственность за периодичность и правильность отбора технологических проб несут термисты, непосредственный контроль за работой которых осуществляет старший вальцовщик стана.

Во время прокатки старший вальцовщик периодически (не реже трех раз за время прокатки одной плавки), проверяет размеры поперечного сечения прокатываемого шара и качество поверхности. Замер производится с помощью штангенциркуля. При наличие поверхностных дефектов, старший вальцовщик обязан задержать прокатку до полного устранения выявленных недостатков.

Оценочный контроль режима прокатки по нагрузкам на приводы рабочей клети осуществляет оператор, который также осуществляет контроль за ритмом прокатки, прохождением раскатов по клетям и отделение плавок.

Контроль температуры шаров, температуры воды в охлаждающей ванне ведет термист. Термист дает команду уборщику горячего металла на замену короба для новой плавки.

Термист и контролер отдела технологического контроля обязаны следить:

за своевременным удалением из потока шаров с дефектами поверхности;

за указанием на коробах класса твердости, номера плавки.

При прокатке шара с отклонениями стан останавливают и принимаются меры по устранению причин, вызвавших нарушения технологии.

Работники отдела технологического контроля осуществляют контроль:

за соблюдением технологии приема и посадки подката в печь, технологии нагрева, прокатки и уборки шара в короба;

за отбором проб для испытаний на твердость шара в лабораторию и выписывают направление на испытание;

за качеством шара путем визуального осмотра, мерительного инструмента.

Контролеры отдела технологического контроля во время проката при обнаружении дефектов поверхности, отклонений геометрических размеров, должны немедленно поставить в известность старшего вальцовщика, в случае непринятия надлежащих мер контролеры вправе обратиться к начальнику прокатного комплекса, начальнику смены.

Контроль выработки валков по качеству поверхности ручьев, отрезных реборд производят старший вальцовщик, мастер стана. Проверка производится во время прокатки путем осмотра поверхности шаров, о время приемки смены - путем осмотра ручьев, отрезных реборд валков.

При приемке смены технологическому персоналу необходимо осмотреть и проверить работу всего технологического оборудования, в особенности соединительные и крепежные части, проверить наличие смазки в узле подушек.

Контроль температуры масла в редукторе стана ведет оператор.

Учет металла (веса подката, веса прокатанного шара) при прокатке ведет кладовщик стана.

После взвешивания готовой продукции, старший вальцовщик и кладовщик заполняют паспорт и рапорт производства.

2. Конструкторская часть

Установка по производству стальных шаров из предварительно нагретых заготовок путем прокатки имеет следующий вид. На одной линии с прокатным станом находятся устройства, предназначенные для термической обработки шаров путем из закалки водой. Поэтому линия состоит из двух последовательных, различных производственных модулей:

- шаропрокатный стан;

- линия термической обработки шаров.

Последовательность производства мелющих шаров имеет следующий вид:

Пакеты стальных заготовок заданных длины и диаметра доставляются и укладываются мостовым краном на загрузочный стол нагревательной печи.

Заготовки, после развязывания пакетов скатываются под собственным весом вниз по наклонной плоскости и останавливаются у упора.

Специальное устройство берет при помощи рычагов эти заготовки и укладывает их на приводной рольганг. Рольганг подает заготовки к входу в печь, откуда они затем помещаются для нагрева.

Внутри печи установлена система перемещения заготовок. По достижении заготовки температуры ] 150°С, она удаляется из печи.

На выходе из печи расположен рольганг для перемещения заготовки; при необходимости специальные рычаги поднимают заготовку и доставляют ее на аварийную подушку, откуда заготовка вводится в питатель, который, вращая вводит ее в прокатные валки.

Прокатная клеть МS-64 производит шары диаметром от 40 до 100 мм.

Соответствующий диаметр шаров достигается различной калибровки валков.

По металлическому разгрузочному желобу шары, имеющие прокатную температуру, поступают в коробки элеватора.

Элеватор поднимает шары и укладывает их непосредственно на устройство накопления и распределения шаров, которое расположено перед закалочной ванной.

На этой установке температура шаров усредняется и обеспечивается из закалка водой.

На выходе после термообработки шары по специальному желобу поступают в подвижной механизм, который обеспечивает из размещение в кессоны.

Установка для прокатки шаров состоит из следующих машин:

загрузочный стол;

рольганг на входе в печь;

нагревательная печь;

рольганг на выходе из печи;

соединительный рольганг;

вращающаяся-перемещающая направляющая;

шаропрокатная клеть MS-64;

ковшовый элеватор для транспортировки шаров;

холодильный стол;

водозакалочная ванна со шнековым транспортером;

специальный спускной желоб для разгрузки шаров;

кессон для сборки шаров.

Исходный заготовка для производства шаров диаметром от 40 до 100 мм является углеродистая сталь.

Таблица 8 - Характеристики исходной заготовки

Диаметр, мм	Длина, мм	Допуск по длине, мм	Допуск по кривизне, мм	Допуск по диаметру, мм
40	6000	±100	0,004L	±0.8
60	6000	±100	0,004L	±1
80	6000	±100	0,004L	±1
100	6000	±100	0,004L	±1

2.1 Состав и назначение оборудования стана

Шаропрокатный стан MS-64 предназначен для прокатки шаров Ø40, 60, 80, 100 мм согласно техническим требованиям ТУ 5510 РК 39047093 ТОО - 001- 2003 из круглой заготовки (подката) Ø 40 ÷100.

2.1.1 Загрузочный стол

Он предназначен для приемки пакетов подката и загрузки их в печь. Стол наклонный, для скатывания подката. С помощью устройства рычажного типа подкат укладывается на рольганг. Устройство электропневматическое, работает в ручном и автоматическом режиме.

Характеристики конструкции:

металлическая опорная конструкция;

чугунные ролики;

цепной привод;

пневматическое кантование заготовки;

- электропневматическая схема, ручной и автоматический режим.

Техническая характеристика стола:

длина подката от 3000 до 5300 мм;

диаметр подката от 40 до 100 мм;

допускается грузоподъемность стола - 7000 кг;

способ продвижения подката - по рольгангу.

длина рольганговой дорожки - 6000 мм.

Рольганг:

диаметр - 180 мм

расстояние между опорами - 1400 мм.

количество роликов - 5

мотор-редуктор, N= 1,1 кВт.

2.1.2 Нагревательная печь

Печь с шагающим подом, предназначена для нагрева подката перед прокаткой на стане. Размеры печи: внутренняя ширина - 5800мм, внешняя ширина - 7110мм, внешняя высота - 3655 мм, длина полезной внутренней площади -7500мм. Перемещение подкатов внутри печи в один ряд.

Топливо: сжиженный газ (пропан бутан). Теплотворная номинальная способность - 25000 ккал/кг. Перемещение подката внутри печи: в один ряд длиной от 3000 - 5300 мм. Производительность печи - 10 т./час. Количество горелок (торцевые) - 4 шт. Выдача и загрузка подката производится на приводных роликах.

Заготовки поступают в печь и перемещаются внутри ее. Это продвижение является результатом движения двух или более балок, которые поднимают все заготовки, находящиеся внутри печи, затем перемещаются вперед на один шаг и вновь опускаются. Это движение обеспечивает продвижение заготовок по всей длине печи и их нагрев. На выходе из печи, первая заготовка укладывается балкой на постоянно вращающийся внутри печи рольганг, который затем выдает заготовку через боковое окно. На установке предусмотрена возможность работы в ручном и автоматическом режимах

Характеристики конструкции:

металлическая опорная конструкция;

автоматический контроль и регулирование температуры;

регулирование ритма разгрузка из печи;

рекуператор тепла.

Нагревательная печь заготовок спроектирована для удовлетворения технических требований представленных в таблице 9.

Таблица 9 - Технические требования нагревательной печи

Тип заготовки
- качество стали - диаметр прутков - длина прутков - вес	углеродистая сталь от 40 до 100 мм макс. 6000 мм, ±100 мм от 9,8 кг/м до 61,5 кг/м
Температуры
- загрузка заготовок в печь - разгрузка заготовок из печи - однородность температуры	20°С 1050°/1150°С макс. 30°С (±15)
Часовая производительность печи
- пруток диаметром 40 мм - пруток диаметром 60 мм - пруток диаметром 80 мм	производительность 103 прутков/час производительность 75 прутков/час производительность 51 пруток/час
При общем кпд установки 0,8 производительность равняется:
- пруток диаметром 40 мм -пруток диаметром 60 мм - пруток диаметром 80 мм	производительность 4000 кг/час производительность 6500 кг/час производительность 8000 кг/час
Нагревательное топливо
- легкое топливное масло - подогретое дизельное топливо	10100 ккал/час

Нагрев заготовок в нагревательной печи перед шаропрокатным станом необходимо вести при определенных температурных режимах, в зависимости от профиля заготовки (Таблица 10)

Таблица 10 - Режим нагрева заготовок в нагревательной печи перед шаропрокатным станом

Профиль мм	Содержание углерода, %	Шаг раскладки мм	Цикл шагания  сек	Темп шагания штук/час	Продолжительность нагрева, мин	Температура заготовки, ºС	Температура в печи, ºС
Ø 40 Ø 60 Ø 80 Ø 100	0,42…0,48 0,44…0,50 0,44…050 0,48…0,54	300 150 150 150	50 60 90 112,5	72 60 40 32	40 48 72 90	1000…1040 1000…1050 1000…1060 1000…1060	1100…1150 1100…1150 1100…1150 1100…1150

2.1.3 Соединительный рольганг с карманом возврата

Соединительный рольганг предназначен для транспортировки подката, выданного из печи в узел подачи подката.

Рольганг:

диаметр - 180 мм;

количество роликов - 11;

мотор-редуктор, N= 1,1 кВт.

Карман возвратов, состоящий из наклонных направляющих и упора, предназначен для остывания и складирования возвратов.

Для подачи подката в вращательную направляющую трубу необходимо использовать прижимные ролики, расположенные на соединительном рольганге, также они используется при трудной задачи подката в рабочую клеть и при невозможности задачи, помогает его выкатывать в карман возвратов.

.1.4 Узел подачи подката

Узел в основном состоит из следующих элементов:

основание машины;

качающиеся группы в комплекте с моторизованными шлепперами;

силовая гидродинамическая подстанция с масляной средой.

Расстояние между установкой и прокатными валками равно половины длины прутка.

Функция установки заключается в том, что она передает прутку вращательное движение с подачей вперед в направлении прокатных валков.

Неподвижная труба содержит пруток и обуславливает его движение.

Гидродинамическая подстанция приводит в действие гидравлические двигатели, которые при помощи прямой передачи перемещают ролики для вращения и продвижения прутков.

Перед питателем расположен рольганг, принимающий материал на выходе из печи.

Для настройки питателя необходимо регулировать следующие устройства:

приспособление для замены диаметра вставить в соответствующее гнездо направляющую трубу, соответствующую диаметру прокатываемого прутка;

регулировка гидравлической системы.

При регулировке гидравлической системы подача Q масла подающего насоса определяет изменение периферийной скорости ведущих роликов. Давление масла Р определяет изменение момента ведущих роликов. Максимальные значения Р и Q соответствуют максимальным значениям момента и скорости.

настройка механической части при помощи контрастного винта определяется вращение двух головок и последовательно выбор подачи/вращения. Настройка осуществляется по собственному опыту, в любом случае средний показатель хорошей работы равен 4-5-7 градусов.

настройка упоров качающихся плит: операция обеспечивает, чтобы оба ролика достигали прутка (холодного во время испытания). Регулировать упоры таким образом, чтобы пруток находился в центральном положении по отношению к трубе.

регулирование подачи прутка: воздействовать на винты соответствующей контрастной пластины для того, чтобы придать уклон роликам. Нормальное значение колеблется от 4 до 7 градусов. Выбрав угол, затянуть винты. После того, как уклон первого ролика регулирован, приспособить второй ролик во время работы, ослабляя зажимный винт пластины и оставляя ролик занимать свое рабочее положение в фазе затяжки прутка в ходе толкания. Затянуть винты.

регулирование количества оборотов прутков в минуту во время работы гидродинамической подстанции: регулировка осуществляется при увеличении расхода Q в куб.д/сек

регулирование движущего момента: регулировка осуществляется при увеличении давления Па в кг/кв.см

- регулирование реле времени для работы питателя, оценивая скорость подачи прутка, поступающего из печи, учесть время, которое требуется ему с момента его улавливания фотоэлементом до его прихода на расстояние около 200-250 мм от валков прокатной клети.

Таким образом, узел револьверного типа для подачи подката состоит из основания, качающейся группы в комплекте с приводными шлепперами, силовой гидродинамической подстанции с масляной средой, предназначенных для передачи подкату вращательного движения с подачей вперед, в сторону прокатных валков. Неподвижная труба держит подкат и обуславливает его движение. Гидродинамическая подстанция приводит в действие гидравлические двигатели, которые при помощи прямой передачи перемещают ролики для вращения и передвижения подкатов.

Гидродинамическая подстанция обеспечивает перемещение ведущих роликов и имеет характеристики представленные в таблице 11.

Таблица 11 - Характеристики гидродинамической станции

- масляная ванна	листовой параллелепипед емкостью 600 л
- опора	рама из профиля для масляной ванны и двигателя
- двигатель	мощность 30 кВт - 4 полюса - форма ВЗ - В5
- масляный насос	поршневой переменной производительностью, регулируемый маховичком
-сцепление	цепочное
- давление масла	регулируется ручным выпускным клапаном
- показание давления	визуальное на манометре в глицериновой ванне с выключателем
- масляный фильтр	на выпуске насоса
- уровень масла	визуальный
- охлаждение масла	с теплообменником масла/воздуха, 380В - 50 Гц
- гидравлические двигатели	скорость вращения 0 - 1040 об/мин

2.1.5 Вращающаяся - перемещающая направляющая

Узел в основном состоит из следующих частей:

клетка вращающейся направляющей или неподвижная опора;

подвижная опора;

направляющая или вращающаяся труба.

Этот узел расположен между узлом для подачи прутков и прокатным станом. В свою функцию входит поддержание в ограниченных пределах поперечных перемещений прутка, подвергающегося процессу прокатки. Вращающаяся направляющая представляет собой трубу с пригодным отверстием, которая может быть взаймозаменена в соответствии с диаметром прутка. Она поворачивается по своей оси между двумя группами колес, каждая из которых собрана на подшипниках на обоих торцах подвижной опоры.

Подвижная опора регулируется по высоте при помощи винтов и маховичков, установленных на верхней части неподвижной опоры. Она опирается на двух винтовых пружинах, поглощающих вибрацию, вызванную прутком.

Узел монтируется на главном основании. Вращающаяся направляющая охлаждается разбрызгиванием воды, поступающей из охлаждающей системы. Для каждого диаметра прутка требуется собственная направляющая.

Прутки подаются от питателя прутков. Функцией этого узла является направление прутка между прокатными валками для того, чтобы способствовать их входу в процесс прокатки.

Для настройки направляющей необходимо регулировать следующие устройства:

регулирование расположения трубы в конструкции: вставить направляющую трубу, соответствующую диаметру прутка и разместить ее кольца на соответствующие группы роликов, смонтированных на подшипниках и закрепленных к конструкции. При необходимости воздействовать на группы опорных роликов для того, чтобы обеспечить центрование трубы в конструкцию. Вставить третий ролик - то есть верхний ролик - и опустить его для того, чтобы установить его в гнездо кольца трубы.

Зазор между кольцом трубы и верхним роликом - около 1 мм. Выполнить эту регулировку для обеих групп роликов.

регулирование расстояние трубы: установив трубу в свою конструкцию, необходимо ее регулировать по отношению к направляющей пластине, расположенной на прокатном стане. Расположить плоскость направляющей втулки на трубе, перпендикулярной отверстию, на макс, расстояние 5 мм от начальной плоскости направляющей пластины. Для этой цели переместить также самую конструкцию.

настройка направляющей трубы по высоте: плоскость направляющей втулка, установленной на трубе должна находиться не более 2 мм выше плоскости направляющей пластины, расположенной между двумя роликами.

Допускается выполнение регулировочных операций на группах роликов, расположенных со стороны прокатных валков во время прокатки.

Вращающаяся направляющая расположена между узлом для подачи подкатов и рабочей клетью стана. Задача - поддержание в определенном положении подката, подвергающегося процессу прокатки. Вращающаяся направляющая представляет собой трубу с определенным отверстием, соответствующим диаметру подката. Поворачивается вокруг своей оси между двумя группами колес, каждая из которых собрана на подшипниках на обоих торцах подвижной опоры. Подвижная опора регулируется по высоте при помощи винтов и маховиков, установленных на верхней части неподвижной опоры. Она опирается на двух винтовых пружинах, поглощающих вибрацию, вызванную раскатом. Узел монтируется на главном основании. Вращающаяся направляющая охлаждается водой. Для каждого диаметра подката требуется собственная направляющая. Задача узла - направление подката между прокатными валками, способствовать входу в процесс прокатки (в рабочую клеть).

2.1.6 Рабочая клеть стана MS 64

Предназначена для винтовой поперечной прокатки стальных шаров диаметром Ø 40,60,80,100мм. Состоит из следующего оборудования:

- электродвигатель, мощностью - 441 кВт;

редуктор с передаточным отношением 1:49;

шпиндели с соединительными муфтами между электродвигателем и редуктором;

клеть валков (заплечики, крышка, регулирующее устройство валков);

узел подушек валков;

прокатные валки;

- неподвижная направляющая или опорная линейка;

основание;

блок управления.

В этом узле происходит поперечное прокатывание стальных прутков. Прокатная клеть из литой стали поддерживает комплект уплотнений и прокатных валков. Перед тем, как приступить к производству, необходимо позаботиться о регулировке и наладке валков при помощи соответствующих регулирующих устройств и органов и о расположении неподвижной направляющей, установленной между валками.

Предварительно нагретый пруток подается от рольганга в питатель прутков, который придает ему вращательное движение и вводит его в прокатные валки. Валки доводят его до своей периферийной скорости и так начинается технологический процесс прокатки прутка для его преобразования в стальные шары.

Блок управления присоединяется к прокатным валкам при помощи карданных соединений.

Оснащение узла двигателями спроектировано с целью обеспечения процессы прокатки целого ассортимента предусмотренных по производственному плану диаметров продукции, а именно от 40 до 100 мм.

Производительность прокатной клети приведена в таблице 12.

Таблица 12 - Производительность прокатной клети MS-64

Диаметр шаров, мм	Количество ручьев у валков	Длина прутка, мм.	Проектная производительность клети, тн/час
40	4	6000	4,08
60	2	6000	7
80	1	6000	8,33
100	1	6000	8,90

Таблица 13 - Технические характеристики узла

Главный двигатель: мощность, кВт число оборотов в минуту	441 1450
Редуктор с передаточным отношением	1:49
Расход воды, м3/ч	5

Для каждого производимого диаметра шаров необходимо будет выполнить наладку машины при запуске в эксплуатацию.

В качестве рабочей гипотезы принята та, что установка не оборудована следующими частями:

колпак с прокатными валками;

направляющая труба прутков (узел вращающейся направляющей);

неподвижная направляющая труба (питатель прутков);

Порядок монтажа оснастки будет:

проводки;

неподвижная направляющая труба;

направляющая труба прутков;

прокатные валки.

.1.7 Холодильный стол

Этот узел состоит из следующие частей:

опорная рама холодильных столов;

ковши с разгрузочным столом для шаров;

колпаки для контроля тепла.

Предназначен для охлаждения горячих шаров ( до 800 - 850°С) и передачи их в узел термической обработки и закалки. Состоит из опорной рамы холодильных столов, ковшевого элеватора с разгрузочным столом для шаров, 4-х колпаков для контроля тепла. Наклонное положение 3-х постелей обеспечивает скатывание шаров вниз. На первую постель подают шары, поступающие от элеватора. Шары скатываются вниз и подаются на ниже лежащую постель, которая разделена на две части. Разделение холодильной постели на две части вызвано тем, что при этом происходит уменьшение разницы температур шара по сечению. Нижняя постель оснащена двумя разгрузочными ковшами для удаления шаров. Разгрузочное движение ковшей управляется термопарами. Заданная температура задается оператором. Для каждого диаметра шаров необходимо выполнить, настройку устройства рассеяния тепла регулируя колпаками. Переменное включение ковшей зависит от настройки сигнала, установленного на регулирующем приборе, на пульте управления и считываемого термопарами. Заданный сигнал соответствует температуре шара для нужной термообработки. В связи с этим, регулирование колпаков является важным элементом для определения температуры разгрузки шаров. Регулировать, температуру шаров можно регулируя скорость элеватора.

Более ограниченное понижение температур получается при снижении рабочей скорости элеватора. На самом деле, шары рассеивают тепло в окружающую среду в ходе их подъеме, и при медленной рабочей скорости, время на подъем будет длиннее и, следовательно шар достигает вершины элеватора на меньшей температуре. При температуре шаров ниже установленного значения (индекса), ковши не выгружают. В этом случае необходимо покрыть плоскость колпаками и обеспечить снижение рассеяния тепла и последующее увеличение температуры шаров до тех пор, пока ковши не продолжают свою работу. Порядок эксплуатации холодильного стола осуществляется следующим образом:

При помощи переключателя хода/останова привести в действие ковшовый элеватор и выбрать самую надлежащую скорость подъема шаров. Воздействовать на регуляторы расхода пневматических цилиндров, управляющих разгрузочными ковшами, для того, чтобы обеспечить плавное движение шаров.

2.1.8 Узел термической обработки и закалки

Узел состоит из следующих частей:

сборная ванна охлаждающей воды;

коробка для шнека и редуктора;

система циркуляции воды.

Узел состоит из сборной ванны охлаждающей воды, коробки для шнека и редуктора, системы циркуляции воды. Функцией узла является быстрое охлаждение шаров. Охлаждение шаров должно быть постоянным и выполняться при одинаковых условиях. Система обеспечивает подачу шаров на определенном расстоянии одна от другой во избежание образования паровых рубашек на них, контроль времени пребывания шаров в охлаждающей воде и неизменность температуры воды. Данная система гарантирует постоянные условия технологического процесса и обеспечивает нужную твердость готовой продукции. Ванна охлаждающей воды оснащена переливной трубой, определяющей максимальный уровень воды и емкость, требуемую в определенный момент для поддержания постоянной температуры, которая повышается при охлаждении шаров. Ванна также оснащена сливным отверстием, управляемым заслонной с ручным управлением для выпуска воды при превышении заданной температуры. Подвод воды на ванну осуществляется, по главному водопроводу при температуре 20°С. Поступающая вода компенсирует сливную воду и поддерживает постоянную температуру в ванне. Внутри ванны расположены два насоса, которые по своим трубам закачивает воду, в кольцевую трубу, подающую воду сверху в ванну шнека для охлаждения шаров, направляющихся выгрузке. Шнек установлен в собственной ванне, которая размещается над главной ванной.

Движение шнека обеспечивается редуктором, при этом возможно увеличение или понижение количества оборотов шнека и, следовательно, скорости подачи шаров к выгрузке. Шары, поступающие от плоскости рассеяния тепла, направляются в шнек посредством регулируемой доски, которая позволяет выбрать пространство для охлаждения шаров в соответствии с требованиями. Вода, подающая в шнек из кольцевой трубы, сливает через нижележащие решетки ванны шнека и падает в главную ванну охлаждающей воды. Шнек разгружает шары на решетку, которая под собственным весом подает их к ориентируемой стреле для последующей выгрузки в сборные ящики.

Настройка оборудования нужна при изменении диаметра шаров и при изменении разливки в связи с изменением закаливаемости стали.

Настройка шнека при изменении диаметра шара:

регулирование разгрузочной доски, определяющей длину шнека;

регулирование количества оборотов моторедуктора, определяющего продолжительность нахождения шаров под водяной струей.

Настройка ванны при изменении диаметра шара:

настройка заслонки для слива горячей воды;

настройка высоты переливной трубы и объема воды в ванне;

регулировка расхода подпиточной воды;

работа одного или двух насосов для циркуляции воды (размер шаров);

контроль температуры воды (28°С - 35°С).

При эксплуатации привести в действие моторедуктор и насосы при помощи переключателя хода/останова, установленного на пульте управления. На пульте установлен также прибор для снятия показаний оборотов в минуту моторедуктора. Регулирование оборотов производится ручным способом.

Все остальные регулировки производятся вручную и определяются во время нормального рабочего режима установки. Рабочие параметры будут приведены в справочные карты о машинах Параметр сравнения является температура шара на выходе из шнека (около 130°С - 150°С).

У каждого типа стали и у каждой разливки - свои параметры, которые также обусловливаются условиями окружающей среды.

Температура воды в закалочном устройстве - max 32 °;

В процессе закалки необходимо периодически через 15 - 20 минут осуществлять контроль твердости на 2 - 3 шарах;

. Термист транспортирует на участок контроля 2 - 3 шара для зачистки площадки под испытание твердости;

. Зачистить площадку под испытание твердости на глубину не менее 1,5 мм. Прижог затачиваемой поверхности не допускается;

. Испытать на твердость шары по ГОСТ 9012-59 на приборе Бринеллю. Проверить диаметр отпечатка;

. После закалки шары должны вылеживаться в течение 6 часов в коробках, где происходит самоотпуск. Шары Ø 60,40 укрывать асботканью. Шары в бункер загружать поплавочно. После отпуска провести контроль твердости на 2 - 3 шарах с каждой плавки;

. Приемка готовой продукции.

Таблица 14 - Режим термообработки шаров

Группа твердости	Содержание углерода	Температура закалки, °С	Скорость вращения шнека, об/мин	Температура самоотпуска, °С	Твердость НВ(HRCэ) не менее	Глубина закаленного слоя, h мм	Примечание
Шар диаметром 100 мм
ІІ	0.48 - 0.56	820±10	350	280 - 300	375 (42)		Сэ не менее 0,65%
ІІІ	0.56 - 0.65	810±10	350	200 - 250	495 (52)		Сэ 0,7%-1,0%
ІV	0.58 - 0.68	800±10	320	150 - 200	495 (52)	не менее 10 мм, HRCэ>40	Сэ 0,7%-1,0%
Шар диаметром 80 мм
ІІ	0,44 - 0,52	820±10	380 - 400	250 - 280	375 (42)		Сэ 0,7%-1,0%
ІІІ	0,52 - 0,62	810±20	400	≤250	495 (52)		Сэ 0,7%-1,0%
ІV	0,55 - 0,65	800±10	400	≤250	495 (52)	не менее 10 мм, HRCэ>42	Сэ 0,7%-1,0%
Шар диаметром 60 мм
ІІ	0,44 - 0,50	820±20	600 - 630	≤250	461 (49)		Сэ не менее 0,5%
ІІІ	0,48 - 0,58	820±10	600 - 630	≤250	534 (55)
ІV	0,48 - 0,58	820±10	600 - 700	≤250	534 (55)	На глубине ½ радиуса шара HRCэ≥45
Шар диаметром 40 мм
ІІ	0,40 - 0,48	830±20	900 - 990	120 - 160			Сэ не менее 0,5%
ІІІ	0,48 - 0,56	820±10	950 - 1150	120 - 160
ІV	0,48 - 0,56	820±10	1100 - 1250	120 - 160		На глубине ½ радиуса шара HRCэ≥45
Допускаются отклонения по содержанию углерода ±0,02 Средняя твердость по объему шара для диаметра 100 мм HRCэ≥40, для диаметра 80 мм HRCэ≥42.

2.2 Расчет усилий на валки

Основным рабочим органом каждого прокатного стана являются валки. Валки выполняют основную операцию прокатки - пластическую деформацию металла. В процессе деформации металла вращающиеся валки воспринимают давление, возникающее при обжатии металла. Определим давление металла на валки при горячей прокатки шаров диаметром 40 мм на шаропрокатном стане.

Валок состоит (рисунок 5) из бочки диаметром D и длиной L, которая при прокатке непосредственно соприкасается с прокатываемым металлом, шеек диаметром d и длиной l, расположенных с обеих сторон бочки и опирающихся на подшипники, и концевых частей.

Рисунок 5 - Валок прокатного стана

Исходные данные: размеры валка L=800 мм; D=726 мм; материал валков - сталь 35ХГСА; передаточное число редуктора i=49; частота вращения вала электродвигателя nэд=1450 об/мин; размеры профиля d=81 мм. Давление металла и крутящие моменты на валках, возникающие при прокатке в винтовых калибрах, непрерывно изменяются от минимума до максимума в течение оборота валка вокруг своей оси. В следствии этот расчет обычно ведут при четырех (I - IV) положениях калибра, соответствующих повороту валка через 90°.

Рисунок 6 - Схема расположения калибров при повороте валка через 90°

По полученным данным строят график изменения нагрузок за оборот валка. Схема положения калибров представлена на рисунке 6.

Рисунок 7 - Схема деформации и схема обжатия при овализации заготовки перемычкой винтовой ребордой валка

Определяем среднее давление  по длине контакта l

где  - коэффициент контактного трения ( - при горячей прокатке);

hср - средняя высота обжатия, м;

k - константа пластичности, Па.

Длина контакта l

,

где R - радиус валка, м;

 - величина обжатия металла, м.

где ,h - размеры профиля до и после обжатия, м.

 м.

 м.

,

 м.

Тогда

.

Скорость прокатки

,

где n - частота вращения валка, об/мин.

,

 об/мин.

 м/с.

Скорость деформации металла

,

где  - угол захвата металла валками, град.

, град.

.

 с-1.

Удвоенная константа пластичности

,

где  - фактический предел текучести (для стали  МПа при температуре прокатки 1080°С), Па.

 Мпа.

,

 Мпа.

Полное давление на валок

,

где  - площадь очага деформации, м2.

, м2

где d - диаметр калибра (d=80 мм).

 м2.

 кН.

Таким образом, полное усилие, действующее при прокатке на валок будет равно  кН.

2.3 Расчет мощности электродвигателя шаропрокатного стана

В качестве главного электродвигателя стана для прокатки шаров используется двигатели постоянного тока с регулируемым числом оборотов.

Коэффициент плеча приложения равнодействующей давления металла на валки при прокатке

,

.

Момент прокатки

,

где Р - давление на металла валок, Н;

 - коэффициент плеча приложения силы Р.

,

где а - плечо приложения равнодействующей силы Р;

 - относительное обжатие металла.

,

.

0,499.

 кНм.

Момент трения в подшипниках валков

,

где  - коэффициент трения в подшипниках, ( );

 - диаметр цапфы валка, ( м).

 кНм.

Валки приводятся универсальными шпинделями через шестеренную клеть от электродвигателя. КПД универсальных шпинделей ; КПД передачи шестеренной клети ; КПД муфты .

Момент на валу электродвигателя

,

где  - общий КПД передачи.

.

.

 кНм.

Мощность электродвигателя

,

где  - угловая скорость вращения валков, с-1.

 с-1.

 кВт.

Расчет показывает, что для привода рабочей клети требуется электродвигатель мощностью  кВт.

2.4 Расчет валка на прочность

Опасными сечениями будут являться сечение в месте действия силы Р и шейка валка.

Напряжение изгиба в бочке валка

,

где  - изгибающий момент, Нм;

 - момент сопротивления поперечного сечения бочки валка на изгиб, м3.

,

где а - плечо действия силы, м (а=1,248);

l - длина валка между опорами, м;

 кНм.

 Па.

Напряжение кручения

,

где - крутящий момент, прикладываемый к валку со стороны привода (), кНм.

 Па.

Результирующее напряжение для стальных валков по теории Мора

.

 Мпа.

Результирующее напряжение не превышает допустимого  Мпа.

Для шейки валка напряжение изгиба

,

где  - изгибающий момент в шейке валка, кНм.

Из эпюры напряжений определяем

 кНм.

 Па.

Напряжение кручения

,

 Па.

Результирующее напряжение

.

 Мпа.

Что также не превышает допустимого  МПа для стальных валков.

.5 Расчет валка на прогиб

Наибольший прогиб валков происходит под действием изгибающих моментов. Однако, так как диаметр валков по сравнению с длиной бочки относительно велик, то необходимо также учитывать прогиб, возникающий под действием перерезывающих сил, вызывающих неравномерные касательные напряжения в поперечных сечениях и относительный сдвиг их. Таким образом, суммарный прогиб валка в любом сечении равен

,

где  - прогиб в результате действия изгибающих моментов;

 - прогиб вследствие действия поперечных сил.

Прогиб от действия изгибающего момента

,

где Е - модуль упругости (Е=1,8·105 МПа для стали);

J1 - момент инерции сечения бочки валка, м4;

l - длина валка между опорами, м;

с - длина шейки валка от опоры до бочки, м.

.

 м4.

 м или 0,01127 мм.

Прогиб от действия поперечных сил

,

где G - модуль сдвига (G=5·104 МПа для стали).

 м или 0,0146 мм.

Суммарный прогиб валка

 мм.

Допустимый прогиб валка для шаропрокатного стана  мм, что удовлетворяет условию

.

2.6 Расчет рабочей клети на опрокидывание

При захвате металла валками возникают большие инерционные усилия, которые стремятся опрокинуть рабочую клеть, установленную на плитовинах. Максимальное инерционное усилие

,

где  - момент прокатки, Нм;

R - радиус валка, м.

 кН.

Опрокидывающий момент от действия этого усилия

,

где а - плечо действия силы J (а=0,83 м).

 кНм.

Опрокидывание также возможно при аварии в случае поломки одного из шпинделей. Тогда весь момент прокатки будет передаваться только через один валок и опрокидывающий момент будет равен полному моменту прокатки

,

то есть

 кНм.

Вследствие того, что в первом случае момент опрокидывания больше, чем во втором, поэтому расчет на опрокидывание рабочей клети ведется по моменту  кНм.

2.7 Расчет зубчатой передачи

Материал для шестерни: сталь 38хГН улучшенная, с твердостью НВ280. Материал для венца: сталь 40Х с твердостью НВ250.

Допускаемое контактное напряжение

[σ]н = σн·L / [n]к;

[σ]н = 570 / 1,15 = 495МПа

Предел выносливости при базовом числе циклов для материала венца берем из таблиц

σ n sinb= 2 HB 70= 2 250 70 = 570МПа,

Коэффициент нагрузки при нессиметричном расположении колес принимают КАВ = 1,25

Принимаем коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию

ψва = b / dω;

ψва = 420 / 2350 = 0,18

Основные размеры: шестерни d1 = 450 мм, венца d2 = 4250 мм.

Межосевые расстояния

dω = ( d1 + d2) / 2;

dω = 450 + 4250 /2 = 2350мм,

Окружная скорость колес и степень точности передачи

;

При данной скорости принимаем 8-10 степень точности. Коэффициент нагрузки для проверки контактных напряжений

Кн = Кнв · Кнα ·Кнб;

Кн = 1,3 1,09 1,05 = 1,49.

Коэффициент ширины шестерни по диаметру

;

При =1, коэффициент Кнв=1.

Для прямозубых колес коэффициент Кнα=1,05.

Проверим контактное напряжение

 МПа < [δ]n;

МПа,

ur = 4250 / 450 = 9,4.

Силы действующие в зацеплении

;

Радиальная сила

Рτ = Рrz = Pτ · zyα;

Рτ = 86 tg 200 = 31кН

Проверка прямых зубьев на выносливость по напряжению изгиба

;

Коэффициент нагрузки

Kp = KFB ·K[σ] =

Kp = 1,53 1,25 = 1,9

При Wbd = 1, KKB = 1,53, при скорости 1,62м/с KFδ = 1,25;

Для шестерни при z1= 25, YF1= 4,09

Для венца z2 =274, YF2=3,61

Допустимое напряжение

;

= 1,8 HВ,

Для шестерни

 = 1,8 280 = 505 МПа,

Для венца

=1,8·250 = 450 МПа.

Коэффициент запаса прочности

.

Допускаемые напряжения: для шестерни,

[σ]F1 = 505 / 1,75 = 288МПа;

для венца,

[σ]F2 = 450 / 1,75 = 257МПа.

Отношения [δ]F / YF для шестерни,

/ 4,09 = 70,4МПа; для венца,

/ 3,61 = 71,2МПа.

Дальнейший расчет ведем для зубьев шестерни так как

;

Проверяем зуб

<[σ]F1

2.8 Прокатные валки

Общий вид, основные размеры прокатных валков даны, приведены в чертежах, валок для прокатки шаров представлен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Прокатный валок шаропрокатного стана

Заготовки валков изготавливаются из стали 35ХГСА путем штамповки и затем нарезаются ручьи на специальных установках, таким образом из штамповочной заготовки получается валок (рисунок 9).

Рисунок 9 - Заготовка валка для прокатки шаров

Каждый прокатный валок должен иметь паспорт. На торце каждого валка должна быть нанесена маркировка, включающая номер валка и размер прокатываемого профиля.

Качество обработки ручьев всех валков и скруглений в углах калибров валков проверяются шаблоном. Шаблон должен иметь маркировку, где профилеразмер. Шаблон должен плотно прилегать к поверхности валка по всему контору ручья.

Просветы между шаблоном и поверхностью калибра допускается на валок не более 0,1 мм.

Качество обточки шейки валка проверяется прикладыванием точной специальной шиберной линейки по образующей шейки. Просвет между линейкой и поверхностью шейки не допускается. Допускается некоторая конусность цилиндрических шеек валков. Разность диаметров по длине шейке валка не должна быть более 0,1 мм.

Отбраковка валков производиться по следующим признакам:

размеры бочки, шейки имеет отступления от чертежных размеров;

твердость, микроструктура, величина отбеленного слоя не соответствует техническим условиям.

наличие на поверхности валков раковин, трещин, волосовин, неметаллических включений, забоин и усадочных раковины глубиной более 1/4 диаметра шейки и т.д.

Транспортировка валков в цехе производиться мостовыми кранами с помощью троса, зацепленного за шейки валков. При транспортировки валков необходимо следить, чтобы не было перекоса валков, чтобы не подвергались ударам.

Резервные валки укладываются в ячейки пирамид комплектно, по клетям. Пирамиды должны быть расположены так, чтобы был обеспечен свободный доступ к торцам валков для быстрого определения необходимого номера валка комплекта и для надежного проведения подкрановых работ при транспортировке валков.

Шейки валков при складировании смазываются техническим вазелином.

Учет стойкости, причины выхода валков из строя и порядок списания их следующий. В специальном журнале по учету валков старшими вальцовщиками записываются по каждому случаю перевалки валков данные:

время начала и конца перевалки (часы, минуты);

причины перевалки (износ, поломка, выкрошка, неправильная расточка, смена сорта и др.).

количество прокатанного металла на валок.

Ответственным за регулярное заполнение журналов по учету стойкости валков является старший мастер.

Порядок списания валков:

поломка, трещины и другие грубые скрытые дефекты из-за неудовлетворительного качества валков;

поломки, трещины и другие грубые дефекты валков по вине обслуживающего персонала.

Валки вышедшие из строя вследствие износа списываются старшими мастерами станов совместно с начальником по акту. На каждый поломанный валок старшим вальцовщиком составляется акт, в котором указывается дата поломки, номер клети и валка, прокатываемый профиль и марка стали, условия работы валка (обжатие, температура прокатываемого профиля, нагрузки и т.д.), характер и причины поломки. Акт подписывают старший мастер стана, старший вальцовщик и начальник ВТМ. Акт составляется и передается в ВТМ не позднее 24 часов с момента поломки валков. В случае, когда причины поломки установить не удается или валок опытный, вызывается представитель заводскую лабораторию. До его прихода сохраняется поломанный валок и недокат, на котором произошла поломка. Отбор проб для исследования качества металла валка производиться работниками цеха. Место отбора проб согласовывается с представителем лаборатории.

Валки, вышедшие из строя, но показавшие в работе высокую (или низкую) стойкость, должны подвергаться лабораторному исследованию.

2.8.1 Оборудование для нарезки и калибровки валков

Приспособление или устройство для калибровки в основном состоит из:

одного корпуса из листовой сварной конструкции;

одной опорной плиты;

четырех цилиндрических зубчатых передач, образующих четверку, которую монтируют на специальную опорную плиту. Каждому диаметру шара соответствует разная четверка зубчатых передач;

одного скользящего маленького сателлита, смонтированного на шлицевый вал;

одной маточной гайки;

двух конических зубчатых передач, смонтированных внутри корпуса. Каждой системе калибровки (простой, двойной и более) соответствует разная зубчатая пара;

одного самоцентрирующего шпинделя 3×3, смонтированного на контрфланце;

одного тянущего устройства.

На рисунке 10 показано приспособление для нарезания лыски на валке шаропрокатного стана.

Рисунок 10 - Приспособление для фрезерования лыски

Приспособление или устройство для нарезания пазов (калибровки) должен быть установлен в фазе и маркирован. Для установки его в фазу необходимо выполнить следующие операции:

Взять устройство для нарезания пазов с конической парой, соответствующей простому калибру и не имеющей четверку зубчатых передач.

Повернуть маточную гайку до места, в котором малый сателлит сцепляется с последним шестого круга зубчатой спирали.

Выполнить маркировку тянущего устройства, шпинделя, контрфланца, фланца, корпуса устройства и маточной гайки в соответствии с линией, получающейся от пересечения воображаемых вертикальных плоскостей, которые содержат основные оси вращения.

Для замены конической пары зубчатых передач необходимо выполнить следующие шаги:

Демонтировать крышку корпуса устройства для нарезания пазов;

Демонтировать вал вместе с шпинделем;

Заменить конические колеса на обоих валах;

Поместить маточную гайку в фазе (т.е. малый сателлит сцепляется с последним зубцом шестого круга зубчатой спирали и контрольные отметки противоположны). Заблокировать.

Вставить вал с шпинделем (расположенным в фазе) и сцепить оба конических зубчатых колес По окончании монтажа проверить, чтобы все устройство настроено в фазе.

6. Смонтировать крышку на корпус устройства для нарезания пазов. Разблокировать.

3. НАДЕЖНОСТЬ, МОНТАЖ, РЕМОНТ, СМАЗКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

.1 Надежность оборудования

В связи с научно-техническим прогрессом, увеличивается доля оборудования в составе основных средств производства, повышается его сложность и единичная мощность, работа машин и агрегатов становится интенсивнее. Необходимый уровень эксплуатационной надежности металлургического оборудования достигается как за счет обеспечения базовой надежности в процессе проектирования и изготовления, так и соответствующей его эксплуатации.

Надежность работы оборудования обеспечивается путем своевременной замены изношенных деталей и увеличения срока их службы за счет замены материала на более прочный. Требуемый уровень надежности оборудования в процессе эксплуатации обеспечивают:

-путем сбора и обработки информации о состоянии оборудования;

модернизации оборудования и совершенствования методов его эксплуатации, планирование текущих и капитальных ремонтов, на основе полученных результатов обработка этой информации.

Надежная работа машин в значительной мере зависит от качества их сборки. При подготовке к монтажу и ремонту мельницы необходима проверка компетентности составных частей по комплектовочной ведомости, внешний осмотр всех составных частей, устранить дефекты, появившиеся при работе.

Износ барабана допускается не более 10мм, кольцевые углубления на поверхности допускаются в пределах 3мм. Для уменьшения шума и предохранения корпуса барабана от износа пульпой между футеровкой и барабаном прокладывают фанеру, листовую резину, прорезиненную ленту или кошму. Такая прокладка из-за своей упругости одновременно является хорошим средством против самоотвинчиваиия гаек. Чтобы не допустить протекания пульпы, под гайки подкладывают паклю, пропитанную суриком, или куски конвейерной ленты, а чтобы гайки сами не отвинчивались, их закрепляют контргайками.

Поперечно-винтовой стан горячей прокатки мелющих шаров представляет собой комплекс последовательно взаимосвязанных механизмов. Эксплуатационная надежность оборудования оценивается вероятностью безотказной работы за промежуток времени без учета простоев в текущие и капитальные ремонты.

Вероятность безотказной работы в периоды между текущими ремонтами одинакова независимо от времени, прошедшего после ремонта. Капитальные ремонты повышают надежность, что свидетельствует о необходимости сокращения текущих ремонтов и повышения эффективности капитальных ремонтов.

Детали и узлы металлургического оборудования, подвергающиеся в процессе эксплуатации действию различных нагрузок, изнашиваются и разрушаются. Разрушение деталей металлургических машин происходит как при превышении внешней нагрузкой уровня предельной статической прочности деталей, так и в результате усталостных разрушений. Размеры внешних нагрузок и параметры прочности являются случайными величинами. Поэтому возможно превышение внешней нагрузкой пределов прочности деталей и их разрушение, несмотря на большие запасы прочности, определенные по средним значениям максимальных нагрузок и характеристик прочности.

Находящееся в эксплуатации механическое оборудование металлургических цехов вследствие постепенного изменения размеров деталей в результате износа, а также поломок при переменных по величине и направлению нагрузок теряет способность выполнять технологические функции.

К основным факторам, оказывающим влияние на надежность и долговечность металлургического оборудования, следует отнести: механические свойства металлов, из которых изготовлены детали, качество их изготовления и конструктивное выполнение, упрочняющую обработку, законы нагружения и условия эксплуатации.

Некоторые сведения о разрушении узлов прокатных сортовых станов и классификация причин потери ими способности выполнять заданные технологические функции.

Выход из строя деталей металлургического оборудования происходит в основном по трем причинам: вследствие износа, внезапных поломок и образования и роста усталостных трещин, вызывающих в конце концов поломку детали.

Детали прокатного оборудования, работающие при соприкосновении с раскаленным металлом в условиях высоких и быстро меняющихся температур, также подвергаются интенсивному износу. Поверхность прокатных валков выкрашивается вследствие высоких удельных давлений между валком и прокатываемым металлом. Из-за быстрой смены температур на поверхности валков появляется сетка разгара.

Валки рабочей клети работают в условиях непрерывного истирания их металлом при прокатке, испытывая большие напряжения при динамических нагрузках и иногда при высокой и резко изменяющейся температуре. Поэтому к качеству валков предъявляются очень высокие требования, так как оно определяет нормальную работу стана, его производительность и качество готового проката.

На шаропрокатном стане применяются валки, изготовленные из стали 35 ХГСА, такие валки обеспечивают получение готовых шаров с хорошей поверхностью после горячей прокатки.

Такие узлы прокатных станов, как универсальные шпиндели и подшипники качения прокатных валков, изнашиваются под действием высоких удельных давлений в сочетании с большими скоростями скольжения.

Внезапные поломки деталей металлургического оборудования, возникающие от однократных перегрузок, являются, как правило, следствием нарушений технологического режима, вызванных недосмотром технического персонала или несоответствием перерабатываемого сырья предъявляемым к нему требованиям.

В случае поломки детали проводят тщательный анализ причин, вызвавших поломку, изучают вид излома, исследуют макро - и микроструктуру материала и на основе получаемых данных намечают мероприятия по предотвращению поломок.

Анализ изломов является объективным методом, позволяющим оценивать величину перегрузки, концентрацию напряжений, условия развития усталостной трещины и другие особенности разрушения деталей. Он позволяет конструкторам и эксплуатационникам оценивать прочность деталей и предупреждать их поломки.

Условия нагружения, вызвавшие усталостное разрушение, могут быть установлены по таким признакам, как характер излома, глубина развития усталостной трещины, степень и характер наклона поверхности излома, число очагов развития трещины, характер и частота следов линий фронта распространения трещины, число очагов возникновения трещин.

При анализе изломов необходимо учитывать влияние следующих факторов на прочность и вид износа детали: свойства материала, метода изготовления и обработки детали; ее конструктивных особенностей; условий работы и нагружения. Для этого необходимо знать особенности механизма усталостного разрушения и закономерности влияния различных факторов.

Для усталостных изломов характерно наличие в сечении четко выраженных зон разрушения с мелкозернистой, фарфоровидной или шлифованной поверхностью и зоны статического (быстрого) разрушения остальной части сечения с волокнистым строением для вязких металлов или крупнозернистым для хрупких. В соответствии с постепенным развитием разрушения в изломе можно обнаружить следующие характерные зоны: зарождения усталостных трещин (микроскопические и макроскопические локальные места), развития трещин (усталостное разрушение), ускоренного разрушения (переходная зона) и окончательного быстрого разрушения (статический долом).

Характер излома определяется уровнем действующих напряжений: чем выше перегрузка, тем меньше зона усталостного разрушения и больше зона статического разрушения. При больших перегрузках может возникнуть несколько очагов развития трещин, которые затем могут дать несколько зон усталостного разрушения. Блеск поверхности зоны усталостного разрушения увеличивается с уменьшением перегрузок и увеличением числа циклов нагружений до разрушения.

Направление развития трещин зависит от вида напряженного состояния и ориентировки главных напряжений: при растяжении, сжатии и изгибе трещины развиваются на поверхности действия главных нормальных напряжений, а при кручении - сначала в плоскости действия касательных напряжений, а затем в плоскости главных нормальных напряжений. Развивающаяся трещина проникает в глубь сечения, образуя линию фронта ее продвижения. На скорость ее продвижения влияют величина и характер действующих напряжений. По расположению усталостных линий можно приближенно судить о режимах работы детали.

3.2 Ремонт оборудования

Ремонтно-механическая служба является основным функциональным подразделением и возглавляется главным механиком предприятия. В ремонтно-механическую службу входят подразделения по ремонту технологического оборудования, а также цехи, отделения и участки по изготовлению стального, чугунного и цветного литья, поковок, штамповок, металлоконструкций, деталей с механической обработкой и полимерных изделий, по упрочнению и износостойким покрытиям деталей.

На предприятиях черной металлургии наиболее эффективной формой организации ремонта является централизованный ремонт, при котором капитальные и большие по объему текущие ремонты основного технологического оборудования осуществляются специализированными цехами и участками предприятия. Концентрация ремонтных сил и средств обеспечивает их использование при меньших затратах по сравнению с организацией ремонтов собственными силами и средствами каждого производственного цеха.

В черной металлургии централизованные ремонтные работы выполняют специальные ремонтные цехи, организации и заводы. Это дало возможность производить крупные сосредоточенные ремонты для проведения которых требуется большое количество ремонтного персонала, а так же выполнять работы на более высоком организационно - техническом и инженерном уровне с разработкой технологии ремонтов, проектов организации работ и сетевых, календарных графиков.

Сущность системы ППР заключается в том, что после наработки оборудованием определенного количества часов производятся технические осмотры и различные виды плановых ремонтов этого оборудования, чередование и периодичность которых определяются назначением, конструктивными особенностями и условиями его эксплуатации.

Основным методом системы ППР является метод периодического ремонта, при котором очередные плановые ремонты оборудования выполняются в заранее установленные сроки после наработки им определенного количества часов, причем содержание каждого ремонта уточняется в процессе проведения технического осмотра оборудования в зависимости от состояния отдельных его деталей и узлов. Ремонт электрооборудования осуществляется в те же сроки, что и ремонт технологического оборудования.

Для оборудования, определяющего производственную мощность цеха (предприятия) и работающего без резерва, должен применяться такой метод ремонта, при котором в установленный срок в обязательном порядке выполняется весь объем каждого из очередных видов ремонта.

При производстве шаров на шаропрокатном стане чаще всего истираются прокатные валки, таким образом, они часто находятся в ремонте. Ремонт валков производят путем наплавки специальных электродов, что избавляет от необходимости покупать новые валки.

При перевалке валков необходимо соблюдать следующие правила: валки закладываются в клети маркировкой с неприводной стороны; валки должны быть парными (распаривание допускается лишь при отсутствии парных из-за поломки, износа шейки); диаметры валков должны соответствовать допустимым размерам, разница в диаметре парных валков допускается для черновых и промежуточных групп не более 0,5 мм; для чистовых - не более 0,1 мм; шейки валков черновой и промежуточной групп клетей, посадочные места рабочих валков чистовых клетей, распорные втулки необходимо очистить от грязи, нагара, ржавчины и смазать; шейки валков должны быть гладкими, не иметь рисок, раковин; калибры валков не должны иметь раковин, сколов, рисок, трещин; трефы валков не должен иметь большой выработки, сколов, острые кромки необходимо притупить во избежание чрезмерного износа муфт; нижний валок должен устанавливаться горизонтально с уровнем трефа валка шестерной клети; ось симметрии ручья нижнего валка должна совпадать с осью симметрии ручья верхнего валка; после перевалки и сведения нажимными устройствами до положения «вал на вал» валки жестко скрепляются боковыми болтами, а подвесные болты затягиваются до полного сжатия пружин.

Надвижка рабочей клети позволяет значительно сокращать сроки капитально-реконструктивных ремонтов. Применение надвижки позволило сократить срок ремонта на 4 суток. Клеть была установлена на грузовых тележках, перемещаемых по двум путям надвижки. Диаметр катков 150, длина катков и шаг 500 мм. Надвижку выполняли одной лебедкой тяговым усилием 50 кН и восьмикратным полиспастом. После устройства нового фундамента клеть опустили на 950 мм, пользуясь вместо домкратов нажимными винтами.

Восстановительный ремонт станинных деталей ввиду длительности их демонтажа и значительной массы производят на месте во время капитальных ремонтов. Для этого возле клети или непосредственно на клети устанавливают (на верхней поперечине или в окнах станин) переносные станки. Применяют переносной расточный станок ПР64. Для расточки отверстий под гайки нажимных винтов диаметром 500 и длиной 700 мм применяют фрезерные головки, имеющие раздельные приводы главного и вспомогательного движений.

Внеплановый ремонт включает в себя комплекс операций, направленных на замену неисправных частей, повреждение которых произошло из-за непредвиденных причин, или изношенных частей, которые согласно нормам профилактического обслуживания', больше не гарантируют эффективную работу.

Данные операции касаются как профилактического, так и внепланового обслуживания.

Тщательное повседневное и профилактическое обслуживание (согласно специальным картам) намного сокращают вероятность внеплановых операций во время производственных циклов.

Ремонт футеровки нагревательных устройств проводят с применением машин с пневмомолотами и гидромолотами.

Общие правила перевалки валков и смены калибров

Смена валков в клетях стана (перевалка) производиться по мере их износа.

Перевалка валков черновой, промежуточной групп производится по указанию старшего мастера (кроме аварийных случаев).

Перевалка валков чистовых клетей из-за износа калибров, для смены сорта производится старшим вальцовщиком, вальцовщиком по сборке и перевалке клетей. Подбор валков производится старшим вальцовщиком.

Перед завалкой валка в клеть вальцовщик обязан проверить размеры и состояние шеек, калибров, трефов, а на чистовых клетях - посадочные места валка, рабочего вала, распорной втулки, шпоночного паза.

- Определение степени и характер износа калибров осуществляется вальцовщиком путем замера и визуального осмотра поверхности прокатываемого профиля. Заключение о возможности использования калибра для дальнейшего прокатки дает старший вальцовщик.

Метрологическое обеспечение контролируемых параметров производится стационарными и переносными приборами и средствами измерения.

Таблица 15 - Метрологическое обеспечение контролируемых параметров

Наименование контролируемых параметров	Средства измерения	Погрешность	Место контроля
Размеры поперечного сечения подката  Длина подката	Штангенциркуль 0…125 мм ГОСТ 166-80 Рулетка 15м ГОСТ 7502-88	± 0,1мм   ±5мм	Стол загрузки
Измерение размеров шара	Штангенциркуль 0…125 мм ГОСТ 166-80	± 0,1мм	Рабочая клеть
Вес готовой продукции	Весы крановые CFSTON III	± 10кг	Участок отгрузки
Размеры частей валков	Кронциркуль с линейкой измерительной ГОСТ 427-75		Участок подготовки и перевалки валков
Просвет по калибру	Кронциркуль с линейкой измерительной ГОСТ 427-75		Рабочая клеть
Измерение высоты линейки	Штангенрейсмасс ГОСТ 164-52	± 0,1мм	Рабочая клеть
Положение горизонтальности валков	Уровень	0,057° 1мм на 1метр	Рабочая клеть
Температура нагрева заготовок, режима прокатки	Пирометр «Проминь»	±14	Прокатный стан

Контролируемые операции технологического процесса, равно как и рекомендуемые средства измерения, приведены ниже в таблице 15.

Ответственность за исправное состояние средств измерений, своевременную проверку, правильность хранения и эксплуатации несут начальник прокатного комплекса и старший мастер стана.

В таблице 16 приведена примерная карта профилактического обслуживания стана для прокатки шаров.

Таблица 16 - Карта профилактического оборудования

Программа обслуживания

Интервал ремонтных операций, часы работы

Операции

Наименование узла и/или составной части

M/F

8

16

80

160

400

1200

2400

4800

10000

15000

20000

1

Очистка оперативных частей

F

X

2

Затягивание болтовых изделий

F

X

3

Проверка сварочных соединений

F

X

4

Смазывание консистентной смазкой

F

Смотри таблицы смазки

5

Электрические двигатели

M/F

X

X

6

Редукторы

F

X

7

Подшипники

F

X

8

Соединения

F

X

X

9

Шаровые шарниры

F

X

10

Втулки

F

X

11

Маслонепроницаемые уплотнения

F

X

12

Ременные передачи

M/F

X

13

Цепные передачи

F

X

14

Шпиндели

F

X

X

15

Охлаждающая система

F

X

X

16

Пневматическая система

M

X

17

Гидравлические системы и цилиндры

M

X

18

Электрооборудование

F

X

19

Ролики - оборудование

F

X

M - работающий, F - остановленный, M/F - машина стоит, а устройство работает, X - первая операция и последующие операции.

Совершенствование технологии ремонта и повышение долговечности отдельных деталей (улучшение их конструкций), способствует повышению долговечности и надежности оборудования, увеличению межремонтного периода. Требуемый уровень надежности оборудования в процессе эксплуатации обеспечивают путем постоянного сбора и обработки информации о состоянии оборудования, модернизации и совершенствования методов его эксплуатации, технического обслуживания и ремонта.

Ежесменная поверка правильной эксплуатации и технического состояния оборудования предупреждает преждевременный выход его из строя. Проверка осуществляется лицами, ответственными за технически исправное состояние и безопасную эксплуатацию оборудования. Все замеченные ими неисправности оборудования должны быть зафиксированы в журнале приема и сдачи смен и устранены.

3.3 Монтаж оборудования

Монтаж оборудования - важнейший этап производственного процесса строительства новых и технического перевооружения действующих цехов металлургических предприятий. Он неразрывно связан со всеми предшествующими технологическими процессами изготовления оборудования и является завершающим этапом сборки из отдельных машин и узлов целых линий и установок на месте их эксплуатации.

Применение индустриальных методов ремонта и монтажа позволяет сократить сроки работ, сроки освоения выпуска новых видов продукции и работоспособность технологического оборудования металлургического производства, уменьшить простои оборудования, значительно повысить качество, увеличить производительность труда рабочих ремонтников, а предприятиям получить дополнительное количество продукции за счет сокращения простоев оборудования в ремонте и увеличения межремонтного периода.

Монтаж оборудования, в ходе которого выполняют работы по сборке, установке, выверке и испытанию машин, агрегатов и технологических установок, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных сложных процессов, требующих высокой квалификации и специализации персонала, тщательной инженерной и технологической подготовки производства, высокого уровня его организации.

Разнообразие и сложность предметов труда на монтажных работах определяют необходимость применения сложных механизмов, инструментов и приспособлений, не используемых на сборочных процессах в машиностроении. При монтаже широко применяются специальные грузозахватные средства и приспособления, тракторы, лебедки, гидравлические домкраты, манипуляторы, механизированный и ручной инструмент, контрольно-измерительные приборы.

Монтаж оборудования является одним из трех видов строительно-монтажных работ: строительных, специальных строительных и монтажных. Монтаж оборудования это комплекс работ, включающий сборку машин, агрегатов их установку в проектное положение на предусмотренном месте, сборку и соединение в технологические линии и установки, испытание на холостом ходу и под нагрузкой.

К монтажным работам относится:

устройство площадки и размещение монтажного оборудования на ней;

проверка фундаментов и приемка их под монтаж;

установка фундаментных болтов и закладных частей;

проверка комплектности оборудования и приемка его в монтаж;

разборка оборудования, очистка его от консервирующей смазки, промывка и осмотр частей;

разборка оборудования, очистка его от консервирующей смазки, промывка и осмотр частей;

укрупнительная сборка оборудования, поставляемого частями, смазка;

перемещение оборудования или его частей в пределах монтажной площадки;

установка оборудования в проектное положение грузоподъемными механизмами (основные такелажные работы);

установка прокладок, выверка и крепление к фундаментам;

сборка и установка входящих в комплект металлоконструкций, трубопроводов, арматуры, питателей и др.;

пускорегулирующей аппаратуры, контрольно измерительных приборов и автоматики;

системы централизованной смазки и водяного охлаждения, заправки смазочными материалами и заливки охлаждающими составами;

опробование (прокрутка), испытание на холостом ходу и под нагрузкой;

сдача монтируемого оборудования в эксплуатацию.

Основное оборудование заводов обработки черных металлов представлено прокатными станами горячей и холодной прокатки, прессами, трубными и прутковыми волочильными станами.

Оборудование этих заводов имеет следующие монтажные особенности:

- из-за значительных размеров и массы машин их невозможно транспортировать в собранном виде, отчего увеличивается объем сборочных работ на монтажной площадке;

большая протяженность агрегатов, отдельные машины которых технологически взаимосвязаны прокатываемым металлом, что повышает требования к точности выверки монтажных осей;

насыщенность прецизионными узлами (подшипники жидкостного трения, гидроприводы, высокоскоростные тяжелонагруженные передачи), что требует сосредоточения на монтаже значительного количества высококвалифицированных специалистов-монтажников;

значительная протяженность коммуникаций, включая трубопроводы высокого давления (тысячи точек смазывания).

Рабочая клеть - главный узел прокатного стана. Их станины устанавливают на плитовины, которые выполняют роль базовых деталей.

Плитовины опираются на фундамент, реже на поперечные опорные балки, располагаемые поперек оси валков (перпендикулярно) параллельно оси прокатки.

Очередность монтажа рабочей клети в общем виде следующая: установка плитовин, двух станин, соединение станин траверсами, выверка станин, подливка плитовин, выдержка 2 - 3 суток, монтаж уравновешивающих и нажимных устройств, механизмов для перевалки валков, проводок, систем охлаждения, смазывания, гидравлики, монтаж вентиляции.

Базовые поверхности плитовин рабочих клетей, оборудованных устройствами для смены валков, выполняют прямоугольными. Метод выверки плитовин - оптико-геодезический или лазерный. Более высокие результаты дает применение лазеров: ось прокатки и ось клети задают лазерным лучом или лазерной плоскостью, необходимое положение базовой горизонтальной поверхности плитовин в пространстве тоже задают лазерной плоскостью.

Монтаж и соединение элементов главной линии рабочей клети ведут в следующей последовательности, принимая за базу рабочую клеть: опорные и рабочие валки; шестеренная клеть; шпиндельное устройство; редуктор; коренная соединительная муфта; электродвигатель; муфта электродвигателя.

3.4 Расчет такелажной оснастки

Подберем стальные канаты, используемые для транспортировки рабочей клети массой 15600 кг 16-тонной электролебедкой с легким режимом работы.

Тип каната определяется в зависимости от его назначения. Для оснастки грузоподъемных механизмов применяются канаты средней гибкости типа 6/37.

Минимально допустимый диаметр стального проволочного каната, используемого для такелажной оснастки, выбирают по расчетной разрывной силе

,

где S - наибольшая растягивающая сила в ветви каната, т;

К - коэффициент запаса прочности.

Разрывная сила каната должна быть не меньше расчетной силы. Значение коэффициентов запаса прочности принимают в зависимости от соотношения диаметров канатного блока и каната.

Принимаем К =3.

 кг.

По найденному разрывному усилию подбирается канат и определяются его технические характеристики: тип каната, разрывное усилие, временное сопротивление разрыву и диаметр.

Подставив значения получим разрывное усилие каната примерно 48 000 кг.

По найденному разрывному усилию подбираем строп четырехветвевой УСК-1 ОСТ 24090-45-79 со следующими характеристиками:

- тип каната - 6х37;

разрывное усилие - 49,8 т;

временное сопротивление разрыву - 170 кг/мм2;

диаметр - 32,5 мм.

3.5 Расчет фундаментных болтов

Под действием опрокидывающего момента станина рабочей клети будет стремиться оторваться от плитовины. Усилие, с которым лапы станин будут растягивать болты (М60), скрепляющие их с плитовиной

,

где b - расстояние между осями болтов вдоль прокатки (b=1,60 м);

G - масса рабочей клети (G= 1570 Н).

 Н.

Каждая станина прикрепляется к плитовине, а плитовина - к фундаменту болтами. Болт должен быть рассчитан на затяжку с усилием, на 20-40 % большим, чем усилие от действия Q

,

где n - количество болтов с одной стороны клети (n=2).

 Н.

Возникающее напряжение в болтах

,

где d - внутренний диаметр болта (d=60 мм Ст3).

 Па.

Напряжение не превышает допускаемого для болтов стали марки Ст3  Мпа.

3.6 Эксплуатация и смазка оборудования стана горячей прокатки

Оборудование металлургических заводов представляет собой сложные устройства, состоящие из отдельных механизмов, которые в свою очередь, собираются из деталей.

Во избежание выгорания смазку, как правило, наносят на поверхность валков. Смазка находится в очаге деформации сотые или тысячные доли секунды в замкнутом объеме, изолированном от атмосферы и под высоким давлением, что практически исключает возможность горения. В очаге деформации может происходить лишь частичное термическое разложение. После прокатки на поверхности валков остается 40 - 70 % общего количества смазки, прошедшей через очаг деформации, остальная смазка уносится полосой и частично сгорает на ее поверхности.

С учетом того, что смазка на металле выгорает, а зольные остатки удаляются вместе с окалиной, при горячей прокатке могут применяться отходы минеральных масел, растительных и животных жиров, полуфабрикаты и кубовые остатки производства СЖК, синтетических жирных спиртов и других синтетических продуктов, а также твердые смазки, консистентные и жидкие масла, водомасляные смеси, эмульсии, водные растворы и суспензии различных веществ.

Смазки подают в виде водомасляной смеси через автономные коллекторы с форсунками либо вводят в магистраль охлаждающей воды в чистом виде. Подача через форсунки затруднена из-за их засорения, требует применения устройств для предотвращения смыва смазки охлаждающей водой и специального оборудования для приготовления и регулирования концентрации эмульсии или водомасляной смеси. Подача в коллектор охлаждающей воды отличается простотой конструкции, но требует повышенного расхода смазки.

Смазка наносится на рабочие валки со стороны выхода металла из валков, что обеспечивает прохождение смазкой зоны контакта между рабочими валками до входа в очаг деформации. При этом увеличивается продолжительность контакта смазки с валками, ее адсорбция поверхностью валков, а также вязкость смазки.

Смазка оборудования производится в соответствии со смазочными картами Таблица 17

Механизм	Количество смазочных точек	Тип смазки	Количество одного наполнения масла, л	Количество пополнения конс. смазки, см3	Интервал пополнения, ч	Интервал замены, ч
Загрузочный стол на входе в печь
Редуктор двигателя	1	SP	3.3	50	600	3000
Опора	18	S			600	3000
Цепь	1	O	0.5		1000	5000
Рольганг с разгрузочными рычагами
Редуктор двигателя	1	SP	3,3	60	Смотри рекомендации фирмы изготовителя
Опора	20	S			600	3000
Цепь	1	O	1		1000	5000
Шарнирное соединение	2	S			600	3000
Цепь	1	O	0,3		1000	5000
Рольганг
Редуктор двигателя	1	SP	3.3	10	Смотри рекомендации фирмы изготовителя
Опора	S			600	3000
Цепь	1	O	0,5		1000	5000
Механизм	Количество смазочных точек	Тип смазки	Количество одного наполнения масла, л	Количество пополнения конс. смазки, см3	Интервал пополнения, ч	Интервал замены, ч
Контрастный ролик
Масленка	1	S		8	600	3000
Шарнирное соединение	1	S			600	3000
Опора	2	S			1000	5000
Приводной редуктор
Корпус	1	SP	190		1000	5000
Шпиндели MS-64
Шпиндель	3	S		10	50	3000
Масленка	1	S			600	3000
Прокатная клеть MS-64
Масленка	6	S		10	50	3000
Масленка	2	S			50	3000
Питатель заготовок
Редуктор	2	SP	0,4	10	Смотри рекомендации фирмы изготовителя
Масленка	6	S			600	1000
Шарнирное соединение	2	S			600	1000
Ковшовый элеватор
Цепь	2	O	0,7		1000	5000
Редуктор двигателя	1	SP	3,3		Смотри рекомендации фирмы изготовителя
Холодильный стол для шаров
Цепь	1	О	0,5		1000	5000
Водяная ванна со шнеком
Опоры	2	S		5	600	3000
Цепь	1	O	0,5		1000	5000
Вариатор	1	SP	2,5		Смотри рекомендации фирмы изготовителя
Редуктор	1	SP	2,4		Смотри рекомендации фирмы изготовителя

Тип смазки:

S - масленка;

O - поверхностная смазка;

SP - смазка разбрызгиванием.

Выполнять смазку только при остановленной установки. Удостовериться, что исключена возможность случайного запуска.

Смена валков в клетях стана (перевалка) производиться по мере их износа.

Перевалка валков производится по указанию старшего мастера (кроме аварийных случаев).

Перевалка валков из-за износа калибров, для смены сорта прокатки производится вальцовщиками, слесарями по перевалки и подготовке технологического оборудования. Подбор валков производится старшим вальцовщиком.

Перед завалкой валков в клеть вальцовщик обязан проверить размеры и состояние шеек, калибров, посадочные места валка, рабочего вала.

При перевалке валков необходимо соблюдать следующие правила:

валки закладываются в клети маркировкой с неприводной стороны;

валки должны быть парными;

диаметры валков должны соответствовать допустимым размерам;

шейки валков, посадочные места рабочих валков необходимо очистить от грязи, нагара, ржавчины и смазать;

шейки валков должны быть гладкими, не иметь рисок, раковин;

калибры валков не должны иметь раковин, сколов, рисок, трещин;

вкладыши соединительных муфт валков не должны иметь большой выработки;

после перевалки и сведения нажимными устройствами валки жестко скрепляются торцевыми болтами, а подвесные болты затягиваются до полного сжатия.

Определение степени и характер износа калибров осуществляется вальцовщиком путем замера шаблоном, глубиномером. Заключение о возможности использования калибра для дальнейшей прокатки дает старший вальцовщик.

Перевалка клети производится в следующей последовательности:

отключается электродвигатель главного привода;

снимается давление в гидроцилиндрах механизма распора валков;

отсоединяются шланги подвода воды под контролем дежурного сантехника;

разъединить валки и соединительный шпиндель;

раскрепляются подвески 2-х пар подушек;

с помощью электромостового крана убирается крышка клети с узлом подушек и валками, и укладывается на стенд для перевалки;

снимается крышка клети;

снимаются соединительные муфты;

разъединяются подушки с подшипниками;

производится проверка состояния подшипников качения, при износе они заменяются, смазывается рабочая поверхность подшипника и планки станины солидолом;

произвести очистку подушек от пыли и грязи;

установить на стенд для перевалки новый комплект валков.

Сборка клети производится в обратной последовательности.

4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Направляющая линейка шаропрокатного стана

В дипломном проекте произведена модернизация направляющей линейки стана для прокатки шаров. Предыдущая конструкция направляющей линейки не устраивала из-за следующих параметров:

В результате постоянных переменных нагрузок направляющая линейка постоянна разбалтывалась в ее корпусе, что приводило к частым остановкам шаропрокатного стана для того, чтобы произвести затяжку болтов которые крепят направляющую линейку. Кроме этого, в случае когда линейка находилась в таком состоянии (ослабленном) длительное время, могло произойти застревание заготовки между линейкой и валком для прокатки, что приводило к заклиниванию и остановке прокатного процесса. Так же из-за этого недостатка направляющей линейки появлялся брак шаров, что снижало производительность шаропрокатного стана.

Направляющая линейка крепилась к ее корпусу четырьмя болтами, что доставляло неудобство при замене линейки на другой диаметр шара, происходила большая потеря времени на изъятие линейки из корпуса.

В результате модернизации направляющей линейки устойчивость ее повысилась и замена линейки требует меньше времени.

Модернизация направляющей линейки потребовала нескольких изменений в ее конструкции, которые будут описаны далее.

Во первых, была спроектирована прижимная планка, которая, крепясь болтами к корпусу направляющей линейки, прижимает саму линейку, что делает ее более устойчивой к нагрузкам. Конструкция прижимной планки показана на рисунке 11.

Рисунок 11 - Прижимная планка направляющей линейки

Прижимная планка изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050-88. Вес планки составляет 21,4 кг.

Таким образом, при использовании этой прижимной планки линейка крепится с обеих сторон равномерно, что не позволяет ей расшатываться. Корпус линейки к которой крепится данная планка изображен на чертеже ДП. 140340. 22-02. 06. 06. СБ.

Прижимная планка крепится к корпусу направляющей линейки тремя нестандартными болтами, которые изображены на рисунке 12.

Рисунок 12 - Болт для крепления прижимной планки

Прижимная планка и болт покрыты нержавеющим покрытием, так как линейка постоянно взаимодействует с жидкостью которая охлаждает валки.

Второе усовершенствование линейки состоит в том, что сама линейка выполнена с, так называемым, «ласточкиным хвостом», который позволяет снизить нагрузки на болты, крепящие ее к корпусу, и тем самым уменьшить их количество с четырех до двух. В результате уменьшается трудоемкость и время замены направляющей линейки. Удобство заключается в том, что откручивать нужно не 4 болта, а 2, при этом это можно делать не снимая валки. «Ласточкин хвост» улучшает сцепление линейки с ее корпусом, что немало важно.

В результате модернизации направляющей линейки шаропрокатного стана уменьшился брак выпускаемой продукции на 6%, и снизилось время обслуживания стана при смене линейки для другого диаметра шара, что увеличило годовую производительность шаропрокатного стана.

4.2 Технологический маршрут обработки валка шаропрокатного стана

Технологический маршрут обработки валка состоит из следующих операций:

Заготовительная операция (отлитая или штампованная заготовка).

Рисунок 13 - Заготовительная операция

Токарная операция (рисунок 14) состоит из следующих этапов:

установить заготовку в приспособление, закрепить.

отрезать прибыль и питатель в размер 1.

Рисунок 14 - Токарная операция

Эта операция производится на токарном станке 165 отрезным резцом 12×12×2 2130-0508 ГОСТ18874-73.

Сверлильная операция (рисунок 15).

Рисунок 15 - Сверлильная операция

Сверлить центровые отверстия за один установ в размер 1, выдерживая размеры 2, 3, 4. Сверление производится на горизонтально-расточном станке с поворотным столом 2Б635, спиральным сверлом ГОСТ22724-88 и сверлом центровочным ГОСТ14952-75

Сверлить отверстия в торце в размер 1, выдерживая размеры 2 и 3 (рисунок 16), используя горизонтально-фрезерный станок 6Р82Г.

Рисунок 16 - Торец валка

Токарная (черновая) операция.

установ:

установить деталь в центрах и закрепить в 4-х кулачковом патроне;

точить поверхность в размер 1, 2, 3, выдерживая размеры 4, 5, 6;

точить поверхность 8 в размер 10;

точить поверхность от диаметра 7 до диаметра 8 в размер 9;

точить торец в размер 10, выдерживая размер 7.

Рисунок 17 - Токарная операция (1 установ)

установ:

установить деталь в центрах и закрепить в 4-х кулачковом патроне;

точить поверхность в размер 11, 12, 13, выдерживая размеры 14, 15, 16;

точить поверхность 17 в размер 18;

точить торец в размер 14, выдерживая размер 11.

Рисунок 18 - Токарная операция (2 установ)

Токарная операция осуществляется на токарном станке 16К40 ГОСТ7344-76, патрон 4-х кулачковый ГОСТ3890-82, резцом проходным Р6М5 ГОСТ18869-73.

Токарная (чистовая) операция

Точить поверхность в размер 1, 2, 3, 4, выдерживая размеры 5, 6, 7, 8 начисто.

Рисунок 19 - Токарная чистовая операция

Чистовая токарная операция осуществляется на токарном станке 16К40 в центрах ГОСТ7344-76, используя патрон 4-х кулачковый ГОСТ3890-82, обработка ведется резцом проходным Р6М5 ГОСТ18869-73, результаты обработки контролируются штангенциркулем ШЦ-I-400-0.1-1 ГОСТ166-89.

Шлифовальная операция состоит из следующих этапов:

установить деталь в центрах и закрепить в 4-х кулачковом патроне;

шлифовать поверхность в размер 1, 2, выдерживая размеры 3, 4, 5, 6.

Рисунок 20 - Шлифовальная операция

Эта операция осуществляется на шлифовальном станке 3М31 (патрон 4-х кулачковый ГОСТ3890-82) в центрах ГОСТ7344-76 с помощью шлифовального круга ПП100×50×20 ГОСТ 2424-83.

Токарная операция состоит из следующих этапов:

точить конус в размер 1, выдерживая размеры 2, 3;

точить канавку в размер 4, выдерживая размеры 5, 6.

Рисунок 21 - Токарная операция

Эта операция осуществляется на токарном станке 16К40 в центрах ГОСТ7344-76 (патрон 4-х кулачковый ГОСТ3890-82) с помощью резца проходного Т15К6 ГОСТ18891-74 и резца канавочного ГОСТ18881-73.

Фрезерная операция состоит из следующих этапов:

установить и закрепить деталь на столе станка;

фрезеровать лыски до размеров 1, 2, 3.

Эта операция осуществляется на горизонтально-фрезерном станке 6М82Г с помощью специального приспособление для фрезерования фрезой торцовой D100-z12 2210-0085 ГОСТ 9304-69.

Рисунок 22 - Фрезерная операция

Фрезерная операция состоит из следующих этапов:

установить деталь на призму;

фрезеровать 2 паза до размеров 1, 2, 3, 4.

Эта операция осуществляется на специальном токарном станке СРТ117-3Ш с помощью резца чашечного.

Рисунок 23 - Фрезерная операция

После всех этих операций осуществляется мойка в специальном растворе и последняя операция контроля всех размеров

Контрольная операция осуществляется с помощью штангенциркуля ШЦ-I-250-0,1 ГОСТ166-89, штангенциркуля ШЦ-I-250-800-0,1 ГОСТ166-89, головки измерительной 2.0 ИПГ-75-100 ГОСТ6933-81.

Контрольные размеры в последней операции показаны на рисунке 24.

Рисунок 24 - Контрольная операция

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Экономическое обоснование дипломного проекта конструкторского характера выполняется в определенной последовательности, представленной на рисунке 1.

Рисунок 1 - Алгоритм технико-экономического обоснования дипломного проекта конструкторского характера

Максимально возможная производительность агрегата при нормальном ходе технологического процесса определяется наблюдением за их работой в условиях бесперебойного действия оборудования. Если в процессе исследований выясняется, что значения тех или иных факторов не соответствует техническим инструкциям, то разрабатывается и внедряется мероприятия, позволяющие соблюсти все требования инструкций. При проведении исследований должно быть обеспечено квалифицированное обслуживание агрегатов. Производительность агрегата может быть снижена вследствие неумелой и небрежной работы, а значит и причиной дополнительных затрат труда на обслуживание процесса.

Технически обоснованная производительность агрегата должна соответствовать максимальной производительности труда, т.е. такому наибольшему количеству продукции, которое производится при минимальных затратах на переработку каждой ее единицы с учетом качества получаемых продуктов и потерь материалов в процессе переработки.

Определение штата обслуживающих агрегат рабочих производится путем сравнения трудоемкости работ, которые должны быть выполнены в течение сметы, количества установленного и эксплуатируемого оборудования. Численность обслуживающих рабочих устанавливается при сравнении технических норм времени агрегата и технической нормы обслуживающих рабочих. Снижение численности работников может быть за счет пересмотра норм обслуживания, внедрения передовых методов и приемов работы, лучшего использования фонда рабочего времени.

В дипломном проекте рассчитаны экономический эффект от модернизации направляющей линейки шаропрокатного стана, плановая калькуляция себестоимости продукции. Расчеты произведены на основе данных действующего производства ПФ ТОО «Кастинг».

5.1 Расчёт фонда заработной платы служащих

Годовой фонд заработной платы персонала участка рассчитывается исходя из тарифного коэффициента согласно разряду и по минимальному начислению основным рабочим с увеличением относительно прожиточного минимума.

Расчёт фонда заработной платы служащих представлен в таблице 1.

Тарифная заработная плата рабочих и служащих по данным предприятия:

- основного  тг;

вспомогательного  тг;

РСС  тг.

Таблица 1 - Годовой фонд заработной платы персонала участка шаропрокатного комплекса

Категории	количество	Основная зарплата, тг		Дополнительная, тг	Годовой фонд зарплаты, тг	Средняя месячная зарплата, тг
		По тарифу	премия
Основные рабочие	49	22870260	3887944	1600918	28359122	48229
Вспомогательные рабочие	10	5544960	942643	388147	6875750	57297
РСС	1	453060	77020	31714	561794	46816
Итого	60	28868280	4907607	2020779	35796666	152342

Премиальные выплаты на заводе принимаются 17% от тарифного фонда. Дополнительная заработная плата рассчитывается в размере 7% от тарифной заработной платы.

5.2 Смета затрат по содержанию и эксплуатации оборудования

Расчет затрат на амортизацию, содержание и текущий ремонт основных фондов. Существует несколько классификаций основных фондов.

В зависимости от характера участие основных фондов в сфере материального производства они подразделяются на:

производственные основные фонды функционируют в процессе производства, постоянно участвуют в нем, изнашиваются постепенно, перенося свою стоимость на готовый продукт, пополняются они за счет капитальных вложений,

непроизводственные основные фонды предназначены для обслуживания процесса производства, и поэтому в нем непосредственно не участвуют, и не переносят своей стоимости на продукт, потому что он не производится; воспроизводятся они за счет национального дохода.

Несмотря на то, что непроизводственные основные фонды не оказывают какого - либо непосредственного влияния на объем производства, рост производительности труда, постоянное увеличение этих фондов связано с улучшением благосостояния работников предприятия, повышением материального и культурного уровня их жизни, что в конечном счете сказывается на результате деятельности предприятия.

Основные фонды - важнейшая и преобладающая часть всех фондов в промышленности (имеются в виду основные и оборотные фонды, а также фонды обращения). Они определяют производственную мощь предприятий, характеризуют их техническую оснащенность, непосредственно связаны с производительностью труда, механизацией, автоматизацией производства, себестоимостью продукции, прибылью и уровнем рентабельности.

Согласно существующей классификации основные фонды промышленности по своему составу в зависимости от целевого назначения и выполняемых функций подразделяются на следующие виды:

здания;

сооружения;

передаточные устройства;

машины и оборудование;

транспортные средства;

инструменты;

производственный инвентарь и принадлежности;

прочие основные фонды( рабочий скот, многолетние насаждения).

Таблица 2 - Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования

Наименование статей расхода	Сумма, тг
Содержание производственного оборудования	2168526,5
Амортизация оборудования	2735624,6
Текущий ремонт оборудования	2120524,6
Прочие расходы	30800
Итого по смете	7055475,7

Таблица 3 - Смета цеховых расходов

Наименование статей расходов	Сумма, тг
Содержание аппарата управления	28868280
Амортизация зданий и сооружений	113568000
Содержание зданий и сооружений	6504526,2
Текущий ремонт зданий и сооружений	65553936,4
Охрана труда	2290679
Итого по смете	251547129,6

Плановая калькуляция себестоимости продукции представлена в таблице 4.

Таблица 4 - Плановая калькуляция себестоимости 1 т. шаров (до модернизации).

Наименование	На годовой выпуск			На единицу продукции
	Количество т.	Стоимость единицы, тг	сумма, тг.	Количество т
Материалы - основные (заготовка) - вспомогательные	39600 5600	17145 78619,34	678942000 440268304	1,1 0,155	18859 12229
Энергозатраты - электроэнергия - промышленная вода - хозяйственная вода - горячая вода - тепловые сети	206010 500 650 456 395	1,78 15,16 26,09 65,3 914,35	366697,8 7580 16958,5 29766,8 361168,25	5,7225 0,0138 0,0180 0,0126 0,010	10,186 0,210 0,471 0,826 10,032
Зарплата рабочих - основная - дополнительная - отчисления от фонда зарплаты			28359122 39074,76 164852,5		787,75 1,085 4,579
Расходы на подготовку и освоение производства			152086,18		4,224
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования			7055475,7		195,98
Цеховые расходы			251547129,6		6987,4
Производственная себестоимость			1407310216,09		39091,9
Расходы периода			70365510,8		1954,5
Полная себестоимость			1477675726,89		41046,5

Плановая калькуляция себестоимости продукции после модернизации представлена в таблице 5.

Таблица 5 - Плановая калькуляция себестоимости 1 т. шаров (после модернизации).

Наименование	На годовой выпуск			На единицу продукции
	количество, т	стоимость единицы, тг	сумма, тг	количество, т	сумма, тг
Материалы - основные (заготовка) - вспомогательные	35640 5040	17145 78619,34	611047800 396241473	0,99 0,14	16973 11006
Энергозатраты - электроэнергия - промышленная вода - хозяйственная вода - горячая вода - тепловые сети	206010 500 650 456 395	1,78 15,16 26,09 65,3 914,35	366697,8 7580 16958,5 29766,8 361168,25	5,7225 0,0138 0,0180 0,0126 0,010	10,186 0,210 0,471 0,826 10,032
Зарплата рабочих - основная - дополнительная - отчисления от фонда зарплаты			28359122 39074,76  164852,5		787,75 1,085  4,579
Расходы на подготовку и освоение производства			152086,18		4,224
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования			6208818,61		172,46
Цеховые расходы			251547129,6		6987,4
Производственная себестоимость			1294542528,6		35959
Расходы периода			64727126,43		1797,9
Полная себестоимость			1359269655,03		37757

После модернизации производительность увеличится и уменьшится брак на 6%.

5.3 Расчет экономического эффекта от модернизации направляющей линейки шаропрокатного стана

) Произведем предварительный расчет стоимости модернизации проекта.

Таблица 6 - Стоимость установки

Наименование элементов установки	Материал	Количество	Стоимость, тг
Лист 30 ГОСТ 19903-74 65h14×65h14	Ст3пс ГОСТ 14637-89	2 шт.	360
Лист 50 ГОСТ 19903-74 1380 h14×250h14×50h14	Ст3пс ГОСТ 14637-89	1 шт.	24372
Лист 50 ГОСТ 19903-74 250h14×250h14	Ст3пс ГОСТ 14637-89	1 шт.	4410
Лист 70 ГОСТ 19903-74 450h14×100h14	Ст3пс ГОСТ 14637-89	2 шт.	8892
Стойка	Ст3 ГОСТ 380-88	1 шт.	19260
Болт М20-6g×70.56 ГОСТ 7798-70		2 шт.	1792
Гайка М30-6Н,5 ГОСТ 5915-70		3 шт.	2160
Токарно-фрезерные и шлифовальные работы при изготовлении и доводке			365800
Сварочные работы при изготовлении и монтаже			191070
Прочие работы, в том числе наладочные			58000
Итого			676116

Таблица 7 - Планируемая номенклатура выпуска шаропрокатного стана

Диаметр выпускаемого шара	40	60	80	100	Итого
Количество, т	4000	7000	2000	23000	36000

Расходы на научно-исследовательскую работу принимаем примерно равными 200000 тг.

Итого капитальные затраты на модернизацию составили

 тенге.

После модернизации брак уменьшится на 6%.

) Текущие затраты на модернизацию направляющей линейки шаропрокатного стана.

Расчет экономического эффекта определяется по известной формуле

,

где  - полная годовая себестоимость шаров до модернизации (=1477675726,89 тенге);

 - полная годовая себестоимость шаров после модернизации (=1359269655,03 тенге); - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (=0,33);

 - капитальные затраты (=876116).

Экономический эффект составит

 тенге.

Таким образом, внедрение от модернизации направляющей линейки шаропрокатного стана уменьшит брак на 6%, то есть повысит качество выпускаемой продукции, и увеличится межремонтный цикл, что увеличит годовую производительность стана и принесет предприятию существенный экономический эффект в размере Э=118116953,58 тенге.

6. ОХРАНА ТРУДА

.1 Выписка из Закона Республики Казахстан «О пожарной безопасности»

Обеспечение пожарной безопасности является неотъемлемой частью государственной деятельности по охране жизни и здоровья людей, собственности, национального богатства и окружающей среды.

Настоящий Закон регулирует правовые отношения государственных органов, физических и юридических лиц, независимо от форм собственности, в области обеспечения пожарной безопасности на территории Республики Казахстан.

Центральный исполнительный орган Республики Казахстан по чрезвычайным ситуациям является уполномоченным государством органом в области пожарной безопасности, имеет подведомственные ему территориальные органы, проводит единую государственную политику, осуществляет межотраслевую координацию и надведомственный государственный контроль.

Центральный исполнительный орган Республики Казахстан по пожарной безопасности:

обеспечивает и организует выполнение государственной программы на территории Республики Казахстан;

координирует работу министерств, государственных комитетов и центральных исполнительных органов, не входящих в состав Правительства Республики Казахстан, местных исполнительных органов и организаций;

утверждает и согласовывает нормативы, стандарты и правила, ведет государственный учет в области пожарной безопасности;

осуществляет государственный пожарный надзор в Республике Казахстан;

организует научно-исследовательскую деятельность, пропаганду знаний, обучение граждан и специалистов в области пожарной безопасности;

осуществляет государственный контроль состояния готовности подразделений противопожарной службы организаций, независимо от форм собственности, к борьбе с пожарами и контроль работы по профилактике пожаров;

осуществляет в установленном порядке лицензирование и сертификацию в области пожарной безопасности;

выдает министерствам, государственным комитетам и центральным исполнительным органам, не входящим с состав Правительства Республики Казахстан, местным исполнительным органам, организациям, независимо от форм собственности, и гражданам предписания и другие нормативные акты, имеющие обязательную силу;

обеспечивает и осуществляет тушение пожаров;

координирует деятельность других видов противопожарной службы;

осуществляет подготовку, переподготовку и повышение квалификации кадров;

осуществляет прием на службу лиц рядового и начальствующего состава подразделений государственной противопожарной службы, перемещение по службе, увольнение со службы, решение вопросов присвоения специальных званий в пределах своей компетенции;

разрабатывает Положение о прохождении службы рядовым и начальствующим составом органов государственной противопожарной службы;

утверждает Перечень должностей, подлежащих замещению специальными званиями.

6.2 Функции управления системой охраны труда

Управление охраной труда должно обеспечиваться выполнением следующих функций:

организации и координации работ в области охраны труда;

контроля над состоянием охраны труда и функционированием системы управления охраны труда;

планирования работ по охране труда;

учета, анализа и оценки показателей состояния охраны труда и функционирования системы управления и охраны труда;

стимулирования за работу по охране труда.

Организация и координация работы по охране труда предусматривает создание органов управления охраной труда на предприятии, установление взаимодействия, а также принятие и реализацию соответствующих решений (приказов, распоряжений, указаний и т.п.).

Создание органов управления охраной труда заключается в определении на каждом уровне производства должности лиц, отделов и служб, которые будут решать эти задачи, в установлении для тех конкретных обязанностей по выполнению соответствующих мероприятий, а также степени ответственности за безопасность труда в подчиненных подразделениях.

Взаимодействие в решении вопросов охраны труда включает согласование по времени и месту деятельности соответствующих отделов и служб по подготовке и выполнению конкретных мероприятий в этой области.

Основной формой координации работы должностных лиц, отделов и служб при выполнении мероприятий по охране труда являются совещания, проводимые первым руководителем или главным инженером завода, начальником цеха.

Совещания на предприятии с главными специалистами и начальниками отделов, цехов проводить один раз в месяц, а с привлечением руководителей, инженеров по безопасности и охране труда подразделений - один раз в год.

Руководство предприятия может такое совещание провести и непосредственно в одном из подразделений с привлечением руководящих работников управления завода, линейных инженерно-технических работников и служб, а при необходимости и бригадиров.

Совещания по вопросам охраны труда в подразделениях завода проводятся руководителями этих подразделений один раз в неделю. В совещании принимают участие руководители участков цеха, линейные инженерно-технических работников, а при необходимости и бригадиры.

На совещаниях заслушиваются доклады, отчеты ответственных должностных лиц о результатах их работы в области охраны труда, состоянии дел на участках цеха.

На совещание могут быть приглашены представители государственного надзора, профсоюзных органов и технической инспекции труда.

Результаты совещания оформляются протоколом с принятым решением или рекомендациями. В необходимых случаях издается приказ, назначаются ответственные лица. За выполнением мероприятий, включенных в решения или приказ, устанавливается контроль.

Планирование является организующим звеном системы управления охраной труда, определяющее функционирование и дальнейшее развитие системы управления охраной труда с целью обеспечения безопасности и здоровья трудящихся. Планирование работ по охране труда осуществляется под общим, централизованным руководством предприятия с широким привлечением трудящихся, их активным, инициативным участием в составлении и обсуждении планов работы по охране труда.

Основным в планировании является последовательное проведение единой социально-технической политики в области охраны труда по следующим направлениям:

ликвидация и предупреждение производственного травматизма;

облегчение и оздоровление, оптимизация условий труда;

снижение общей и профессиональной заболеваемости;

поддержание и сохранение высокой работоспособности трудящихся.

Планирование работы по охране труда должно включать определение заданий подразделениям, отделам и службам, участвующим в решении задач управления охраной труда.

Планирование работы по охране труда должно осуществляться по следующим направлениям на основе разработки планов:

перспективных - комплексных планов улучшения условий охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий;

текущих (годовых) планов мероприятий по охране труда, включаемых в соглашения по охране труда для заключения коллективных договоров и увязанных с техпромфинпланами предприятия;

оперативных (квартальных, месячных) планов по цехам и участкам.

Планирование работ по охране труда на предприятии организуется на основе первичных разработок, мероприятий учета потребностей функциональных служб и структурных подразделений по охране труда на рабочих местах в цехах и производственных участках.

Мероприятия годовых планов образуются из:

годовых планов улучшения условий, охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий;

годовых плановых номенклатурных мероприятий по охране труда;

годовых и квартальных планов работы по охране труда. В годовые планы включаются наименование мероприятий, стоимость каждого мероприятия, сроки внедрения, ответственные за внедрение, ожидаемый результат.

К составлению годовых планов мероприятий по улучшению условий труда на предприятии привлекаются все структурные подразделения предприятия. Возглавляет эту работу главный инженер.

Оперативное планирование осуществляется с целью проведения мероприятий, необходимость в которых возникает в ходе повседневной работы на основе приказов, директивных указаний и результатов проверок вышестоящих и контролирующих организаций, а также мероприятий, намечаемых по результатам расследования несчастных случаев, анализа производственного травматизма, профессиональной заболеваемости и санитарно-гигиенических обследований.

В зависимости от количества, объема и характера намечаемых мероприятий, оперативные планы могут разрабатываться на один месяц или квартал. Оперативные планы составляются в виде планов-графиков проведения еженедельных, ежемесячных и ежеквартальных мероприятий по охране труда, плана-графика проведения совещаний с бригадирами, мастерами и начальниками участков, плана-графика работы службы охраны труда и т.п. К участию в разработке оперативных планов привлекаются те структурные подразделения, в функциональные обязанности которых входят организация или участие в выполнении соответствующих мероприятий по охране труда.

Все планируемые мероприятия по охране труда должны быть обеспечены необходимой проектно-сметной документацией, денежными и материальными ресурсами.

Организует, координирует разработку и контроль выполнения перспективных годовых и оперативных, планов главный инженер предприятия и служба охраны труда.

Кроме планов работы и мероприятий по охране труда в каждом цехе ежегодно составляются графики осмотров, текущего и капитального ремонта технических средств охраны труда согласно утвержденным нормативам.

Контроль над выполнением запланированных работ по охране труда осуществляется как в ходе плановых проверок вышестоящими комиссиями, так и в оперативном порядке вышестоящими органами,

Контроль над состоянием охраны труда.

На предприятиях должен осуществляться контроль над состоянием охраны труда, включающий:

целевые проверки в соответствии с графиком целевых проверок;

комплексные проверки в соответствии с «Положением о проведении комплексных обследований состояния охраны труда, техники безопасности, культуры производства и целевых проверок технического состояния и соблюдения правил эксплуатации объектов повышенной опасности в подразделениях завода»;

обследования врачебно-инженерными бригадами.

Целевые проверки состояния охраны труда должны проводиться с целью детального обследования состояния безопасности и отдельных видов оборудования, технологических процессов, операций, приспособлений, инструмента и др.

Проверки внедрения и соблюдения на предприятиях стандартов должны проводиться комиссиями под руководством одного из руководителей базовой организации по стандартизации, профсоюзных и государственных органов надзора.

Комплексные проверки состояния охраны труда в подразделениях предприятия проводятся комиссией под руководством директора или главного инженера предприятия с участием представителей технической инспекции труда, других контролирующих органов и работников подразделений предприятия. Продолжительность проверки устанавливается лицом, назначающим комиссию, в зависимости от объема работы и количественного состава комиссии.

Результаты комплексных проверок оформляются актом, где приводится подробный перечень обнаруженных нарушений и недостатков, и предлагаются конкретные меры по улучшению состояния безопасности труда, указаны объекты, на которых должны быть прекращены работы, определены сроки устранения нарушений.

Результаты комплексных проверок должны быть обсуждены на собрании рабочих и инженерно-технических работников подразделения. После обсуждения руководителем предприятия издается приказ, обязывающий, соответствующие подразделения и службы устранить выявленные недостатки в установленные сроки.

Обследования предприятий врачебно-инженерными бригадами должны проводиться по утвержденному плану с разработкой мероприятий по улучшению условий труда.

Отдел охраны труда и техники безопасности предприятия осуществляет контроль над соблюдением требований безопасности труда по утвержденному плану работы отдела.

Состояние охраны труда и техники безопасности, а также функционирование системы управления охраной труда, направленной на совершенствование охраны оцениваются единым показателем-коэффициентом безопасности труда.

Коэффициент безопасности труда (Kg) вводится в систему фактической работы по охране труда с целью единой объективной оценки выполнения требований норм и правил техники безопасности и производственной санитарии.

Коэффициент безопасности труда является основным показателем уровня работы по охране труда, как отдельных рабочих, так и в бригаде, на участке, в цехе. Значение коэффициента безопасности учитывается в материальном и моральном стимулировании инженерно-технических работников и рабочих.

Стимулирование за совершенствование работ по охране труда направлено на создание заинтересованности работающих в обеспечении безопасных и здоровых условий труда на рабочих местах, производственных участках, в цехах и предприятии в целом. Для повышения личной и коллективной заинтересованности трудящихся в улучшении состояния охраны труда, снижении и ликвидации производственного травматизма, премирование по результатам производственной деятельности за месяц, квартал, а также по итогам года ставятся в зависимость от степени безопасности труда. Вводятся различные формы премирования: для бригад, участков, цехов и отдельно для должностных лиц и инженерно-технических работников.

6.3 Требования техники безопасности к операторам стана горячей прокатки

Каждый вновь поступающий на завод рабочий обязан пройти вводный инструктаж по технике безопасности. После прохождения вводного инструктажа рабочий должен получить специальный контрольный лист и при оформлении на работу сдать его администрации участка.

Без предъявления контрольного листка рабочий к работе не допускается. Администрация участка должна ознакомить вновь поступившего рабочего с основными требованиями техники безопасности на участке, световыми и звуковыми сигналами, установленными проездами: и проходами на территории завода, основными требованиями электробезопасности и противопожарными мероприятиями. До того, как вновь поступающий рабочий приступит к работе, администрация участка обязана провести для него инструктаж на рабочем месте.

Рабочий должен хорошо знать и строго соблюдать правила по технике безопасности, а администрация обязана создать нормальные условия труда и снабдить рабочее место всем необходимым для безопасной работы.

К работе в качестве оператора стана горячей прокатки допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж по технике безопасности, усвоившие безопасные приемы работы, прошедшие специальное обучение, сдавшие экзамены аттестационной комиссии и имеющие удостоверение стропальщика. Допуск к работе оформляется распоряжением по цеху.

Контроль над выполнением техники безопасности возлагается на мастера, старшего мастера, начальника участка, начальника структурного подразделения завода.

Рабочие, связанные с использованием грузоподъемных машин или механизмов, должны быть специально обучены правилам безопасности при пользовании ими, и иметь удостоверение на право проведения этих работ.

Рабочий обязан:

а) выполнять только порученную администрацией работу, если недостаточно хорошо известен безопасный способ выполнения работы - обратится к администрации за разъяснением, при получении новой работы требуй от мастера дополнительного инструктажа.

б) во время работы будь внимателен сам и не отвлекай других;

в) не допускай на рабочее место лиц, не имеющих отношения к работе;

г) не работать с неисправным инструментом и на неисправном оборудовании;

д) содержать в порядке и чистоте рабочее место, не допускать загромождения его посторонними предметами, отходами, мусором;

е) о замеченных недостатках и неисправностях на рабочем месте немедленно сообщать администрации и без разрешения к работе не приступать;

ж) обязательно пользоваться спецодеждой, специальной обувью и индивидуальными средствами защиты.

Рабочему, находящемуся на территории завода (во дворе, в здании, на подъездных путях), необходимо:

а) быть внимательным к сигналам мостовых кранов и движущегося транспорта и выполнять их;

б) не находиться под поднятым грузом;

в) не проходить в местах, не предназначенных для прохода, не подлезать под стоящий железнодорожный состав и не перебегать пути впереди идущего транспорта;

г) не переходить в не установленных местах через рольганги, транспортеры и конвейеры, не подлезать под ними и не заходить без разрешения за ограждения;

д) не прицепляться к движущемуся транспорту;

е) не проходить между расцепленными вагонами и платформами, если расстояние между ними менее 3 м и близко находиться тепловоз;

ж) не стоять в местах движения цехового транспорта;

з) не прикасаться к электрооборудованию, арматуре общего освещения, клапанам и электропроводам, не открывать дверей электрошкафов;

и) не включать и не останавливать (кроме аварийных случаев) машины и механизмы, на которых не поручено работать;

к) места, где ведутся работы, обходить на безопасном расстоянии;

л) опасные производственные факторы и места:

зона работы кранов;

движущиеся и вращающиеся части прокатного стана;

отлетающие горячие частицы металла при прокатке;

Запрещается:

а) подниматься на крышу и металлоконструкции без надобности;

б) прикасаться к неизолированным или поврежденным проводам и электрическим устройствам;

в) наступать на переносные электрические провода, лежащие на полу;

г) смотреть на электросварку не защищенными глазами;

д) самостоятельно исправлять вышедшее из строя электрооборудование;

е) направлять струю сжатого воздуха на себя и на других работающих и обдувать воздухом одежду;

ж) прикасаться к находящимся в движении механизмам и не огражденным частям прокатного стана и другого оборудования.

Во избежание взрыва необходимо:

а) не допускать попадания масла на кислородные баллоны и не прикасаться к ним руками, загрязненными маслом;

б) курить только в специально отведенных для этого местах;

в) не чистить рабочую одежду бензином и легковоспламеняющимися жидкостями;

г) при работе с бензином и легковоспламеняющимися жидкостями строго соблюдать правила противопожарной безопасности.

Для местного освещения следует пользоваться только безопасными лампами на напряжение 36 В, а для переносного - 12В.

При несчастном случае следует немедленно обратиться за медицинской помощью в заводской здравпункт и сразу же сообщить об этом начальнику смены, мастеру или бригадиру, а при отсутствии одному из ближайших товарищей по работе.

Мастер, или лицо его заменяющее, обязан немедленно сообщить о происшедшем несчастном случае начальнику участка или руководителю структурного подразделения для своевременного составления и оформления акта и принятия других мер, предупреждающих повторение несчастных случаев по аналогичной причине.

Заметив нарушение другими рабочими или опасность для окружающих, нельзя оставаться безучастным, необходимо предупредить рабочего и мастера о необходимости соблюдения требований, обеспечивающих безопасность работы.

К вредным факторам относятся: шум от работы технологического оборудования, температурный режим горячего металла, пыль.

Необходимо соблюдать правила внутреннего распорядка.

Запрещается появляться на рабочем месте и на территории завода в нетрезвом состоянии.

Следует приходить на работу хорошо отдохнувшим.

Спецодежду содержать в чистоте и исправном состоянии.

Рабочий участок содержать в чистоте и не загромождать проходы. Механизмы содержать в чистоте и исправном состоянии.

При неисправности оборудования, приспособлений и инструмента работ следует прекратить, сообщить мастеру, принять меры к устранению нарушений.

Работать следует в исправной спецодежде, предусмотренной нормой для данной профессии, то есть, костюм хлопчатобумажный, сапоги, рукавицы хлопчатобумажные, защитные очки, защитная каска.

Получить задание на смену от мастера или начальника смены, а при их отсутствии от вальцовщика.

Принять рабочее место. Рабочее место должно быть не захламлено, оборудование - в исправном состоянии.

Принять меры по устранению обнаруженных нарушений техники безопасности, если нарушения не могут быть устранены своими силами, доложить мастер или начальнику смены.

Придя на пульт управления, выяснить у сдающего смену, оператора состояние оборудования.

Проверить состояние звуковой и световой сигнализации и селекторной связи. Если есть неисправности в оборудовании, в ограждении, сигнализации и связи, потребовать от мастера их устранения.

При остановке стана при сдаче смены, опробовать на холостом ходу все механизмы.

Перед пуском стана оператор должен проверить установку ограждений, отсутствие людей в опасной зоне.

Получив команду от мастера или от вальцовщика на пуск стана, взять ключ-бирку у дежурного электромонтера.

Выполнять только порученную мастером или начальником смены работу. Оператор не имеет права включать механизмы без наличия у него ключ-бирки. Смазка и ремонт механизмов во время работы запрещается при неисправности и неполадках оборудования оператор должен остановить механизм и вызвать вальцовщика, дежурных слесарей и электриков.

При любой остановке стана все командоконтроллеры поставить в нулевое положение. Оперативную электросеть разомкнуть, вытащив ключ-бирку.

Находиться на постах управления лицам, не связанных с работой, запрещается.

Разрешается работать на постах управления ученикам операторов под наблюдением лица, за которым закреплен ученик, согласно распоряжения по цеху.

Во время перевалки операторам разрешается участвовать в перевалке в подчинении вальцовщика при соблюдении и выполнении требований безопасности для перевалки.

Во время простоев стана и плановых ремонтов оператор обязан исправлять неполадки оборудования и делать уборку постов управления.

Оператор во время работы подчиняется вальцовщику. Прекращать и продолжать прокатку после ее прекращения только по команде вальцовщика.

Оператор прекращает прокатку при получении от вальцовщика стана команды «СТОП» (рука поднятая вверх) или сигнал по переговорному устройству - прекратить прокатку.

Запрещается включать механизмы, а тем более работать на них лицам, которым это не поручено.

Не допускать посторонних лиц на рабочее место.

Запрещается находиться на рабочей клети во время работы стана. Запрещается заходить за ограждения шпинделей, а так же допускать нахождение людей во время работы стана.

Запрещается осматривать валки, вкладыши, шпинделя и детали других механизмов стана во время его работы.

Запрещается производить настройку стана, наблюдение за работой валков с расстояния ближе чем 0,5м , уборку окалины из под валков без защитных очков.

Запрещается менять проводку и ее крепление, поднимать верхнюю проводку, крепить, без полной остановки стана.

Запрещается осматривать и производить наладку механизмов при собранных электрических схемах и без соблюдения бирочной системы.

При аварийной остановке стана вальцовщик дает команду оператору прекратить прокатку и остановить стан. Вызывается мастер или начальник смены.

Устранение неисправности стана производится с разрешения мастера и с соблюдением бирочной системы.

Уборку недокатов и возвратов заготовок из кармана брака производить после их полного остывания и с помощью крана или оборудованной траверсы в изолятор брака.

Перед пуском стана после ремонта и осмотра, удалить людей из опасной зоны.

Все бирки от механизмов стана должны находиться у мастера, электрическая схема должна быть разобрана.

Руководит перевалкой и крановыми операциями мастер стана, а в его отсутствии - вальцовщик.

Проводки, домкраты, распорные клинья барабанов, кассеты с валками укладываются вальцовщиком в отдельно отведенные места и предварительно очищаются от смазки.

При выводе валков с клети и заведений в нее других, вальцовщик должен находиться сбоку сборки, со стороны обозреваемой машинистом крана, при этом не допускается нахождение людей в опасной зоне.

Поправлять «сухарь» вкладышей при заведении лопастей шпинделя в прорезь головки валка, разрешается только ломиком.

Во время транспортировки краном валков, привалковой арматуры, вальцовщик должен соблюдать требования техники безопасности по безопасности для стропальщиков.

После окончания перевалки привалковую арматуру, проводки и инструменты должны быть убраны на отведенные для этой цели стенды или стеллажи.

При возникновении непредвиденных ситуаций, остановить работу, сообщить мастеру и принять меры по восстановлению нормальной рабочей обстановки.

При возникновении пожара немедленно сообщить в пожарную часть и приступить к тушению огня имеющимися подручными средствами пожаротушения.

При возникновении аварийной ситуации сообщить мастеру, а в его отсутствие - вальцовщику, принять меры по выводу бригады из опасной зоны и далее действовать согласно плана ликвидации аварий.

Произвести уборку поста управления. Передать сменщику с записью в журнале приемки и сдачи смены ключ-бирку от главного привода и вспомогательных механизмов.

Доложить оператору и вальцовщику, принимающим смену, о всех неполадках в работе механизмов, произошедших в течении смены.

Соблюдать правила личной гигиены.

Контроль над выполнением требований техники безопасности возлагается на администрацию цеха.

Произвести уборку рабочего места, уложить инструменты, приспособления в специально отведенные места.

Доложить мастеру обо всех замечаниях по безопасности труда, о работе стана, а также передать сменному вальцовщику, смену с записью в журнале «сдачи приемки смены» под роспись.

Оператор несет ответственность за невыполнение требований по технике безопасности.

Контроль над выполнением требований техники безопасности возлагается на администрацию цеха.

Лица, нарушившие требования несут ответственность в зависимости от характера нарушения в дисциплинарном порядке.

6.4 Общие требования пожарной безопасности к ремонтно-монтажным и огневым работам

Противопожарный режим представляет собой установленный порядок безопасной эксплуатации, предприятий, цехов, отделов, складов, сооружений, производственных зданий, участков, установок, производственных машин и оборудования, приборов и аппаратуры управления.

Противопожарный режим строится на основе разработанных правил. Каждый рабочий, инженерно-технический работник и служащий обязан знать и выполнять настоящие правила.

В соответствии с действующим законодательством ответственность за обеспечение пожарной безопасности предприятия, цехов, участков и отделов несут руководители.

Рабочие, инженерно-технические работники и служащие и весь обслуживающий персонал цеха обязаны строго соблюдать следующие правила пожарной безопасности.

Содержать территорию и производственные помещения в чистоте и порядке, весь мусор и производственные отходы должны систематически удаляться из помещений на специально отведенные участки.

Ко всем зданиям, сооружениям должен быть обеспечен свободный доступ. Противопожарные разрывы между зданиями, проходы и подъезды к зданиям, пожарным гидрантам и стационарным лестницам не должны ничем загромождаться.

Во всех пожароопасных и взрывоопасных помещениях цехов и отделов, а также на их территории должен быть установлен строгий противопожарный режим, запрещающий курение и применение открытого огня. Курение разрешается на этих участках только в специально отведенных местах, где должны иметься бочки и урны для окурков.

В помещениях цехов и отделов отогревание замерзших водопроводных и канализационных труб и труб центральных систем отопления открытым огнем воспрещается. Трубопроводы следует отогревать паром, горячей водой или горячим песком.

Проходы, выходы коридоры, тамбуры и лестничные клетки должны постоянно содержаться в исправном состоянии и ничем не загромождаться. Воспрещается забивать наглухо запасные эвакуационные выходы в помещениях.

Воспрещается:

хранение каких-либо горючих жидкостей, масляных красок, баллонов с водородом, ацетиленом и другими горючими газами.

хранение карбида кальция, серной, азотной и соляной кислоты, порошкообразных сплавов алюминия, титана, меди и олова.

Для хранения вышеперечисленных пожаровзрывоопасных материалов должны быть отведены безопасные специальные места с обязательным согласованием с пожарной охраной предприятия.

Обтирочные материалы, чистые и использованные, хранить раздельно в металлических ящиках с плотными крышками. По окончании работы, смены, грязный обтирочный материал должен убираться из ящиков и выноситься на безопасно отведенные площадки.

Воспрещается хранить в помещениях цеха бочек с горючим, а также пустой металлической тары из под бензина, керосина, бензола и других горючих жидкостей. Для хранения бочек с горючими жидкостями, а также пустой бочка-тары из под этих жидкостей должны быть по цеху отведены специальные места и согласованы со службой охраны труда и техники безопасности. Запрещается в местах хранения горючих жидкостей применять любой огонь.

Воспрещается разводить костры, сжигать производственные отходы и мусор вблизи сгораемых и пожароопасных зданий и объектов без разрешения пожарной охраны предприятия.

В помещениях и на территории разлитые масла и другие горючие жидкости должны немедленно убираться с помощью песка или опилок и удаляться в безопасное место.

Воспрещается применение каких-либо электронагревательных приборов в помещениях, конторах, цеховых кладовых, базах и складах и в других помещениях. При производственной необходимости пользование электронагревательными приборами допускается только после письменного разрешения главного энергетика, с последующим согласованием о мерах пожарной безопасности со службой охраны труда и техники безопасности.

Не приступайте к производству огневых и сварочных работ в очистительных и газоопасных местах, а также в зданиях, со сгораемыми перегородками, стенами между этажами, деревянными перекрытиями, а также в чердачных помещениях и вблизи мест хранения различных, горючих веществ и материальных ценностей без специального разрешения пожарной охраной предприятия.

Все печи, кухонные плиты и дымоходы должны содержаться и эксплуатироваться только в исправном техническом состоянии. Запрещается эксплуатировать различные печи и плиты, в которых имеются различные неисправности. Установка печей-времянок должна быть согласована с пожарной охраной предприятия.

Во всех помещениях содержать в исправном состоянии все силовые и осветительные электросети и всё оборудование. Не допускается крепление электропроводов гвоздями, а также производить перегрузку электросетей и электрооборудования. Для защиты электросетей от перегрузок и коротких замыканий применять только калиброванную электрозащиту.

Запрещается входить с открытым огнем, керосиновыми фонарями и лампами, в склады легковоспламеняющихся, горючих жидкостей (бензина, керосина, спирта, лакокрасок, бензола и тому подомного), пожароопасных газов (ацетилена, водорода, природного газа).

Применяемых в цехе и мастерских горюче-смазочные материалы, должны храниться в специальных несгораемых кладовых в металлической таре, с плотно закрывающими крышками. Количество этих жидкостей допускаемое к хранению в производственных помещениях, помимо кладовых не должно превышать суточной потребности. Нормы хранения горючих материалов в цеховых кладовых должны быть вывешены на видных местах.

Все материалы в складских помещениях должны храниться на стеллажах или на штабелях. Проходы между штабелями должны быть не менее 1м, от стен здания 0.7.м и центральный проход на складе 2м.

В пожароопасных помещениях: маслоподвалах, машзалах и насосно-аккумуляторных станциях, складах горюче-смазочных материалов и так далее, должны быть вывешены требования к технике безопасности по пожарной безопасности для этих помещения. Эти помещения, должны быть обеспечены средствами пожаротушения.

Проемы в противопожарных стенах и перекрытиях должны быть оборудованы защитными устройствами против распространения огня и продуктов горения (противопожарные двери, водяные завесы, заслонки и противодымные устройства).

При прохождении противопожарных преград различными коммуникациями отверстия должны быть наглухо заделаны несгораемыми материалами.

Запрещается производить перепланировку производственных и служебных помещений без предварительной разработки проекта согласованного с органами госнадзора и утвержденного администрацией.

Ответственность за обеспечение мер пожарной безопасности при монтаже и ремонте производственного оборудования, проведении электросварочных и других огневых работ возлагается на руководителей цехов в помещениях или на территории которых осуществляются указанные работы.

Руководители и инженерно-технические работники цехов и других производственных участков обязаны выполнять сами и следить за строгим соблюдением, подчиненным персоналом требований.

Запрещается монтаж и ремонт производственного оборудования, установок, а также огневые работы без принятия мер исключающих возможность возникновения пожара.

При реконструкции цехов и замене оборудования без остановки производственного процесса администрация цехов обязаны разработать план усиления пожарной безопасности на этот период.

Для проведения огневых работ администрация цеха, лаборатории или производственного другого участка выдается специальное письменное разрешение, которое согласовывается с пожарной охраной предприятия.

Должностное лицо, ответственное за пожарную безопасность здания цеха, помещения или установки обязан проинструктировать о мерах пожарной безопасности всех исполнителей огнеопасных работ и обеспечить тщательную проверку места их проведения в течении 3-5 часов после их окончании.

Временные места проведения огневых работ и места установки сварочных агрегатов и баллонов с газами должны быть очищены от сгораемых материалов в радиусе не менее 5 метров.

При поведении огневых работ запрещается:

приступать к работе при неисправной аппаратуре;

производить сварку, резку или пайку, свежевыкрашенных конструкций и изделий до полного высыхания краски;

хранить в сварочных кабинах одежду, горюче-смазочные материалы и другие легкосгораемые материалы и предметы.

допускать к работе рабочих и учеников, не имеющих квалифицированных удостоверений и без предварительной проверки их знаний правил пожарной безопасности.

При возникновении пожара во время проведения огневых работ необходимо немедленно вызвать пожарную часть и принять меры к ликвидации пожара необходимыми средствами.

Огневые работы должны немедленно прекращаться по первому требованию представителя технологической инспекции или инженера по безопасности и охране труда.

После окончания ремонтно-монтажных работ запрещается оставлять в помещениях кислородные баллоны и горючими газами.

6.5 Расчет шумовой характеристики двигателя

Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека и снижая производительность труда. Утомление рабочих и операторов из-за сильного шума увеличивает число ошибок при работе, способствует возникновению травм.

Снижение шума на пути его распространения от источника двигателя согласно СНиП ІІ-12-77 «Защита от шума», за счет акустической обработки помещения, установки звукоизолирующих ограждений; помещения источника шума в звукоизолирующий кожух. Устройства звукозащитных кабин, применения акустических экранов, и глушителей шума.

К средствам индивидуальной защиты от шума по ГОСТ 12.4.011-75 относятся противошумные шлемофоны, наушники, заглушки и вкладыши.

Таким образом, для обеспечения безопасных условии труда необходимо предусмотреть мероприятия по снижению уровня шума.

Требуемое снижение уровня шума определяется по формуле

,

где L - октавный уровень звукового давления (L=115 дБ),

LН - допустимый октавный уровень звукового давления (LН=90 дБ),

Для обеспечения требуемого снижения уровня шума, изолируем пульт управления от установки для испытания двигателя с помощью перегородки.

Необходимую звукоизолирующую способность ограждения (перегородки) определяем по выражению

,

где В - постоянная помещения, смежного с шумным (В= 5 м2),

Sогр - общая площадь ограждающих конструкций помещения, м2.

Для помещения, рассчитанного на четырех человек, для частоты 63 Гц В=5 м2. Площадь ограждения составляет

,

где А - длина перегородки (А=5 м),

Н - высота потолков (Н=6 м),

.

Подставляем значения в формулу, получим:

.

По справочнику проектировщика в качестве материала перегородки принимаем железобетон плотностью 240 кг/м3, для которого Rогр= 35 дБ.

Уровень шума в изолируемом помещении составит:

,

,

что отвечает требованиям СНиП ІІ-12-77 «Защита от шума».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте было рассмотрено модернизирование направляющей линейки шаропрокатного стана на базе ПФ ТОО «Кастинг». Был предложен способ увеличения производительности шаропрокатного стана, за счет этого усовершенствования.

В результате модернизации конструкции направляющей линейки шаропрокатного стана увеличилась годовая его производительность за счет уменьшения брака выпускаемой продукции на 6% и времени ремонта и замены направляющей линейки.

Выбрано и рассчитано основное оборудование стана. Так же приведены необходимые расчеты по экономической части и охране труда.

В конструкторской части приведен состав технологической линии шаропрокатного стана, расчёт основных узлов и элементов, температура закалки шаров, в зависимости от диаметра.

В экономической части рассчитаны себестоимость прокатываемой продукции и экономический эффект от модернизации направляющей линейки. Доход предприятию от модернизации данного узла составил 118 млн. тенге.

Таким образом, в дипломном проекте решен вопрос повышения производительности стана для прокатки шаров и уменьшения брака выпускаемой продукции.

шар винтовой калибр заготовка

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.     Богомолов А.В., Иксан Ж.М. Эффективность повышения качества металлургической продукции. Материалы научной конференции молодых ученых, студентов и школьников «VI Сатпаевские чтения». Том 7. - Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова, 2006, с. 391.

2.      Вольшонок З. С., Зако Ю. Г., Шевченко В. Н. Современный уровень производства шаров прокаткой. - М.: Высшая школа. - 1979, с. 85

.        Давильбеков Н.Х. Оборудование прокатных цехов: Учебник. - Алматы: КазНТУ, 2002, 243 с.

.        Королев В.В. Управление процессами прокатного производства с помощью ЭВМ: Учебное пособие для вузов - М.: Металлургия, 1986.232 с.

.        Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. Королев А.А. Издательство «Металлургия», 1969, 464 с.

6.     Надежность, ремонт и монтаж металлургического оборудования. Притыкин Д.П.: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1985. 368 с.

7.      Надежность металлургического оборудования. Справочник. Гребеник В.М., Цапков В.К. М.: Металлургия, 1980. 344 с.

.        Основы проектирования металлургических заводов: Справочное издание/ В.А. Авдеев, В. М. Друян, Б. И. Кудрин. - М.: Интермет Инжинеринг, 2002. - 464 с.: ил.

.        Сержанов Р.И., Богомолов А.В. Формирование прокатного производства в Павлодаре: проблемы и перспективы., 2005, с. 128-135.

.        СНиП ІІ-12-77. Защита от шума. - М.: Стройиздат. - 1978, с. 48

.        Трение и смазки при обработке металлов давлением. А.П. Грудев, Ю.В. Зильберг, В.Т. Тилик Справочное издание - М.: Металлургия, 1982, с.312.

.        Технология прокатного производства. В 2-х книгах. Кн. 1. Справочник: Беняковский М.А., Богоявленский К.Н., Виткин А.И. и др. М. Металлургия, 1991 г., 440 с.