Технологическая характеристика волочильного цеха. Привет студент Техническое обслуживание волочильных станов

ВОЛОЧИЛЬНО-ПРОКАТНЫЙ СТАН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА САМООТОЖЖЕННОЙ МЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ КАТАНКИ ETP ДИАМЕТРОМ 8 мм

ПРЕДИСЛОВИЕ

Производство медной проволоки из 8 мм катанки ETP было начато около 50 лет назад с применением традиционных линий грубого волочения со встроенной системой электрического отжига. За это время машины грубого волочения совершенствовались как в механической части, так и в части автоматизации. Однако, базовая концепция конструкции все-таки требует, чтобы проволока в ходе процесса охлаждалась на каждом кабестане перед входом в волоку. Для получения мягкой проволоки ее нужно вначале нагреть, а затем охладить.

Таким образом, фундаментальные ограничения данного процесса можно суммировать следующим образом:

Высокий расход электроэнергии: около 80-90 кВтч на тонну продукта необходимо для рекристаллизации меди в устройстве отжига. Ручная заправка проволоки в каждую волоку на каждом кабестане, сопровождаемая риском травматизма

Концепция нового процесса основана на использовании энергии прокатки для увеличения температуры проволоки в ходе прокатки, то есть она выходит при температуре выше температуры рекристаллизации. Таким образом, удается полностью уйти от затрат на нагрев проволоки при отжиге.

Кроме того, энергия, требуемая для операций прокатки при такой температуре, достигается гораздо меньшим расходом электроэнергии по сравнению с волочильной машиной. Система волочильно-прокатного стана для меди является революционным типом оборудования . Ниже приведены основные преимущества данного инновационного процесса.

Основные преимущества
a ) Нет необходимости в отжиге, поэтому энергопотребление ниже
b ) Менее дорогой трансформатор
c ) Нет необходимости в кабеле на 5000 А
d ) Система более экологична: экономия до 50% по сравнению с традиционной операцией грубого волочения (около 80 кВтч/т)
При загрузке в течение 250 дней в год с минимальной эффективностью системы в 90% (при производстве медной проволоки Ø 2.0 мм ) ожидаемая производительность составляет 14500 тонн в год. Это соответствует экономии электроэнергии в объеме 1.200.000 кВтч в год. Принимая во внимание стоимость электроэнергии в западноевропейских странах (включая налоги и стоимость распределения) около 0.1 Евро за кВтч, общая экономия может составить до 120.000 Евро в год.

Ежегодная экономия = 2.7 т/ч x 24 ч/день x 250 дней/год x 0.9 x 80 кВтч/т x 0.1 €/кВтч ≈120,000 €/год
e ) Отсутствие медной пыли в процессе
f ) Компактная машина - всего 5 м
g ) Больше места для последующих операций
h ) Меньшая стоимость монтажа; все вспомогательные системы включены
i ) Подача и выход на рабочую скорость менее чем за 6 с; замедление при аварийной остановке менее чем за 3 секунды

1. ОБЗОР ПРОЕКТА

Стан предназначен для переработки медной катанки диаметром 8 мм до мягкой проволоки диаметром 2 мм (удлинение в пределах 25 – 35%), как будет далее изложено далее.

1.1 ДИАМЕТР ПРОВОЛОКИ

Волочильно-прокатный стан спроектирован для переработки медной катанки с Ø 8 мм до 2 мм.
В качестве альтернативы данный стан по запросу покупателя может быть спроектирован для переработки медной катанки с Ø 8 мм до 1.8 мм либо 2.3 мм.

1.2 ОЖИДАЕМАЯ СКОРОСТЬ ПРОВОЛОКИ И ОБЪЕМ ПРОИЗВОДСТВА

Волочильно-прокатный стан спроектирован для работы в тяжелых условиях. Максимальное потребление электроэнергии каждой клети составит 35 кВтч.
Максимальная механическая скорость на выходе составит 30 м/с. Действительная скорость составит прибл. 27 м/с для проволоки диаметром 2 мм.
Ожидаемая производительность для проволоки Ø 2 мм – прибл. 2700 кг/ч.

Направление перемещения проволоки – слева направо (считая, что оператор стоит лицом к передней части линии).

Система оснащена следующим оборудованием:

2.1 ОТДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХ БОЛЬШИХ БУХТ

Отдающее устройство состоит из следующих компонентов:

a ) Портальная система
Портальная система выполнена из сварных стальных плит, где медная катанка свободно поднимается и поворачивается вокруг большого цилиндра перед подачей в волочильно-прокатный стан .

b ) Электромеханическое оборудование для обеспечения безопасности
Электромеханическое оборудование для обеспечения безопасности помещено непосредственно перед верхним цилиндром для обеспечения аварийного останова системы в случае запутывания катанки при размотке.

Отдающая система позволяет размещать две большие бухты медной катанки для выполнения операций стыковой сварки концов.
Максимальная скорость размотки: 1.75 м/с.

2.2 ПРАВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАТАНКИ

Узел оснащен направляющими роликами, двумя комплектами холостых правильных колес с ручной регулировкой для прямления катанки перед входом в волочильно-прокатный стан.

2.3 ВОЛОЧИЛЬНО-ПРОКАТНЫЙ СТАН

В данной специфической конфигурации волочильно-прокатный стан оснащен восьмью (8) клетями прокатки. Стан состоит из следующих компонентов:

a ) Основная станина

Станина выполнена из толстых сварных стальных плит, полностью обработанных после отжига и прошедших пескоструйную обработку.
На фронтальной стороне смонтированы 8 прокатных клетей. На задней стороне располагаются зубчатые редукторы и один мотор переменного тока на 300 кВт с варьируемой скоростью, производства Siemens , приводящий в движение 8 клетей.

b ) Прокатные клети

Прокатные клети расположены в передней части станины волочильно-прокатный стан. Для простоты обслуживания каждая клеть выполнена в виде двух «раковин» (полукорпусов), содержащих главный вал, соединенный с редуктором посредством зубчатой пары с системой безопасности в виде срезаемой шпонки. Главный вал несет один из рабочих роликов и два зубчатых колеса. Все рабочие профили роликов выполнены из стали либо карбида вольфрама и являются быстросъемными.

Каждая клеть оснащена входными и выходными направляющими. Все компоненты клети – сменные, кроме рабочих роликов и направляющих. Для охлаждения проволоки направляющих и рабочие роликов используется эмульсия (растворимое масло + вода); соответствующая насосная система включена. Каждая клеть оснащена запорным клапаном для эмульсии и устройством аварийной остановки стана в случае серьезной проблемы с роликами. Подшипники клетей смазываются консистентной смазкой.

Установка зазора между роликами, для которых требуется радиальная и осевая настройка вспомогательных роликов, выполняется посредством системы эксцентриков. Эта операция выполняется вне линии с помощью специального оптического прибора (включенного в поставку).

c ) Звукозащитная крышка

Поставляется стальная крышка, закрывающая клети во время работы. Крышка оснащена вытяжным фланцем (и контрфланцем). Уровень шума при нормальных рабочих условиях – ниже 80дБ (при нахождении оператора на расстоянии 1 м от дверей).

d ) Специальный комплект инструментов для обслуживания

Обслуживание стана очень несложно и может выполняться любым обученным оператором. Объем поставки включает следующий специальный инструмент:

Оптический прибор для настройки клетей

Комплект специального инструмента для сборки и разборки роликов, подшипников и валов.

О последовательности прокатки

Последовательность прокатки отражает хорошо известный и испытанный принцип, когда деформация катанки выполняется в виде цепочки геометрических профилей: треугольник/круг /треугольник /круг; каждая вторая клеть может изготавливать проволоку круглого профиля.

Ниже приведены наиболее характерные особенности в олочильно-прокатного стана , используемого в данной системе:

Диаметр катанки на входе в клеть 1

Максимальная скорость на входе в клеть 1: 1.7 м/с

Диаметр проволоки на выходе из клети 8: 2.0 мм (*)

Скорость проволоки диаметром 2.0 мм: 27 м/с

(*) В качестве альтернативного решения стан может быть спроектирован для производства проволоки диаметром либо 1.8 мм либо 2.3 мм.

2.4 ТРАНЗИТНЫЙ УЗЕЛ

После выхода из последней клети прокатки проволока входит в закрытую емкость с контролируемой средой, где ряд шкивов позволяет проволоке оставаться при высокой температуре рекристаллизации в течение необходимого времени.

2.5 СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОВОЛОКИ

На выходе из транзитного узла проволока входит в трубу высокоскоростного охлаждения, функция которой состоит в снижении температуры проволоки до прибл. 80÷90° C . На выходе из зоны охлаждения установлен узел сушки для удаления охладителя/жидкости. В качестве хладагента в стане используется эмульсия. Все компоненты выполнены из нержавеющей стали.

2.6 КОМПЕНСАТОР

Компенсатор расположен между волочильно-прокатным станом и бухтовщиком. Он предназначен для выравнивания разности скоростей при ускорении и замедлении, а также для синхронизации скорости при работе с сопряженным оборудованием.

2.7 АВТОМАТИЧЕСКИЙ БУХТОВЩИК

Автоматический бухтовщик портальной конструкции с вертикальным бухтовочным кабестаном для производства бухт в соответствии с размерами Покупателя.

Бухтовочный кабестан имеет твердое металлическое покрытие.

Корзины, расположенные в линию:

Одна, пустая, в ожидании

Одна в процессе заполнения

Одна, полная, в ожидании выемки

Один моторизованный цепной конвейер приводит в движение корзины, когда центральная заполнена.

При смене корзины проволока буферизуется на накопитель снизу от бухтовочного кабестана. Проволока обрезается вручную. Синхронизация бухтовщика и стана происходит посредством компенсатора с проволокой. Максимально допустимая скорость проволоки 30 м/с. Бухтовщик оснащен мотором переменного тока с переменной скоростью и системой управления. Размеры бухт согласуются с покупателем при заказе.

1. Краткая характеристика цеха

ЦЛП №11 является самостоятельным структурным подразделением сталепроволочно-канатного производства, относится к основным цехам и специализируется на выпуске проволоки из высоколегированных, легированных, углеродистых, коррозионностойких, жаропрочных, прецизионных марок сталей различных диаметров, стали в прутках со специальной отделкой поверхности, профилей из легированных, углеродистых и нержавеющих марок стали, гвоздей.

Цех легированной проволоки производит около 50% продукции в тоннаже и денежном выражении выпускаемой БМК, кроме готовой продукции цех изготавливает полуфабрикаты для цехов:

Для цеха №10- заготовку под микронные нержавеющие марки и сплавы сопротивления;

Для цеха №12- заготовку под ленту для прикуривателя;

Для цеха №4, №5, №3- заготовку для канатов.

В состав ЦЛП №11 входят следующие участки:

Травильный участок, участок СВС, волочильный участок №1, волочильный участок №2, термический участок №1, термический участок №2, ТЦА №4, линия стабилизации, участок метизов, участок сортировки и упаковки продукции, лаборатория, ЦТРО (участок по ремонту электрокар, участок по монтажу и малой механизации, механические мастерские, участок по ремонту электрооборудования ПЛП, участок по ремонту механо- и электрооборудования кранов и лифтов, участок по ремонту сантехнического оборудования ГОЩ, участок по ремонту вентиляции и газового оборудования), машинисты кранов, участок хозяйственных работ.

ЦЛП №11 предназначен для выпуска проволоки легированных марок сталей. Цех изготавливает 120 марок сталей диаметром от 0.3 до 12.0 мм.

ЦЛП №11 не имеет отдельного финансирования и не является юридическим лицом. Во владение и пользование цеху выделяются основные средства и материальные ресурсы, необходимые для выполнения задач, поставленных перед цехом.

2. Технологический процесс цеха

Для выполнения процесса волочения проволоки, сталь разнообразной номенклатуры по маркам стали и большому диапазону по размерам, применяются барабанные волочильные станы различных типов. Все они независимо от их деления на различные группы по способу волочения, размерам протягиваемой проволоки и другим конструктивным особенностям состояния из следующих основных узлов: протягивающего барабана, создающего силу волочения, электропривода к нему, состоящего из редуктора, через который подается вращение от электродвигателя к барабану, приводного электродвигателя постоянного или переменного тока, сочлененного с редуктором посредством эластичной муфты или клиноременной передачи, щита станции управления и пульта управления

Таков состав основных узлов стана при индивидуальном электроприводе на каждый барабан.

В групповом электроприводе передача вращения от электродвигателя ко всем барабанам стана осуществляется через общую трансмиссию, при этом в состав электропривода входят: приводной электродвигатель, устройство, передающее движение от электродвигателя трансмиссии, и щит управления электроприводом. Трансмиссионное устройство входит в состав стана.

По кратности названные станы разделяются на станы однократного волочения и многократного волочения. Станы однократного волочения используются главным образом при волочение особо толстой проволоки (6 мм и более) с протягиванием ее только через одну волоку и одновременным наматыванием на волочильный барабан, с которого она затем снимается в виде готового мотка, передаваемого на следующую протяжку.

Станы многократного волочения дают возможность вести процесс волочения одновременно через несколько волок с последовательно уменьшающимися размерами их отверстий, что позволяет резко повысить скорость волочения, особенно на последних по ходу движения проволоки барабанах, и достигнуть больших суммарных обжатий. При этом отпадает необходимость в съеме мотка с тягового барабана после каждой волоки и в последующем переносе его на разматыватель для следующей протяжки, как это делается на станах однократного волочения.

На этих станах осуществляется волочение проволоки почти всех размеров, начиная от толстой (6 мм) и кончая микропроволокой.

В метизном производстве работает большое число многократных барабанных волочильных станов различных конструкций отечественного и иностранного производства, которые по способу волочения можно разделить на следующие группы

1) Станы, работающие без изменения запаса проволоки на промежуточных барабанах с автоматическим регулированием скоростей промежуточных барабанов, со скольжением проволоки на промежуточных барабанах.

2) Станы, работающие с изменением запаса проволоки на промежуточных барабанах.

3. Технологический режим работы волочильного станка

Все элементы, входящие в состав электропривода, а именно электродвигатель, механизм передачи движения от электродвигателя на барабаны (шкивы в станах со скольжением), аппаратура и схема управления работой электродвигателя должны удовлетворять следующим основным требованиям, вытекающим из технологии процесса волочения.

1) В период заправки стана, связанной с первоначальными операциями протягивания проволоки через отверстие волоки и намотки ее на барабан, скорость должна быть значительно ниже рабочей скорости и не превышать 0--20 м/с с тем, чтобы избежать возможных обрывов проволоки, отрывов вытяжных клещей, несчастных случаев с обслуживающим персоналом.

Следует учесть, что сила волочения в период заправки значительно выше силы волочения при установившемся режиме волочения на рабочей скорости и в некоторых случаях может превзойти предел прочности протягиваемой проволоки, вызвав ее обрыв. Разгон двигателя из состояния покоя до заправочной скорости по тем же причинам должен осуществляться плавно. Управление двигателем в режиме заправки производится с помощью кнопки заправочной скорости. При этом двигатель работает только тогда, когда эта кнопка нажата, и останавливается, как только она отпускается. Для удобства заправки расположение названной кнопки должно позволять ножное управление ею.

2) Переход на рабочую скорость волочения должен осуществляться плавно, чтобы избежать возможного обрыва проволоки и необходимой при этом трудоемкой перезаправки стана и снижения его производительности за счет потери времени.

Система настройки и регулирования рабочей скорости должна позволять осуществлять бесступенчатое регулирование в диапазоне, определяемом сортаментом по маркам стали и размерам проволоки, подлежащей волочению на данном стане, и расчетными параметрами технологического процесса волочения (скорость, краткость, единичные и суммарные обжатия!.

В станах необходимо предусматривать электроблокировки, исключающие возможность пуска стана на рабочую скорость при открытых защитных щитах или решетках.

3) Остановка стана, вызванная окончанием заданной программы волочения, должна осуществляться автоматически при помощи счетчика заданной длины или выключателя наполнения намоточной катушки проволоки, при этом следует предусматривать возможность остановки стана при помощи кнопок управления на любых промежуточных стадиях намотки. Для остановки стана, связанной с появлением в процессе волочения неисправностей, влекущих за собой нарушение процесса волочения, порчу оборудования и угрозу безопасности обслуживающего персонала, необходимо предусматривать устройства автоматического выключения, обеспечивающие быструю остановку стана. Для обеспечения надежной и экономичной работы электропривода и необходимой производительности самого стана, мощность его приводных электродвигателей должна соответствовать требуемой мощности, определяемой на основании заданных параметров процесса волочения для данного стана.

Все элементы управления электроприводом стана должны обеспечивать удобное, надежное и безопасное обслуживание при заправке, переходе к установившемуся режиму волочения на рабочей скорости, при остановке, а также во время проведения ремонта и ревизии

4.Оснащение электромастерской

Стол дежурного с документацией, сверлильный станок, наждачный станок, верстак, стенды- 2 шт. , дежурный шкаф, стенды с различной документацией ЛБ-40- освещение.

5. Ремонтный набор и приспособления, применяемые электромонтерами

Набор ключей, отвертка, плоскогубцы, индикатор, тестер.

6. Способы канализации электроэнергии

Шинопровод и кабель прокладывают в шахтах, либо по шинам вдоль стены

7.Организация обслуживания и ремонта ЭО

Оперативное обслуживание - ведет бригада деж. электромонтеров, возглавляемым бригадиром. Персонал должен быть 4 группы, до 1000В- 3гр. Постоянный персонал должен пройти стажировку, иметь группу и распоряжение. Обязанности дежурного: содержать закрепленное оборудование, быстро устранять неисправность, снижение простоев, экономия э/энергии, выполнять задания, производить обходы и осмотры, соблюдать Правило по ОТ, внутреннего распорядка, следить за освещенностью, выполнять распоряжения по ограничению, содержать в чистоте закрепленное оборудование и рабочее место.

Техническое обслуживание- проводиться по графикам, планам, мероприятиям. Для вывода в кап. ремонт: составляются дефектные ведомости, сметы, графики ремонтов, заготовлены запчасти, составлена техническая документация, укомплектованы инструменты, приспособления, подготовлены рабочие места. Оборудование после ремонта должно испытываться согласно Норм; испытание под нагрузкой в течении 24 часов, составляется акт, делается запись в агрегатных журналах.

8. Система оплаты

Повременнопремиальная с тарифной ставкой.

9. Документация на рабочем месте электромонтера

Оперативный журнал, табель, журнал нарядов и распоряжений.

10.Документация ответственного за электрохозяйство

Приказ о назначении лиц, ответственных за электрохозяйство комбината и структурных подразделений, и лиц, их заменяющих.

Приказ о разграничений сетей по балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности между структурными подразделениями комбината.

Приказ об организации комиссии для проверки знаний электротехнического и электротехнологического персонала.

Распоряжение на закрепление за опытным работником и допуск к стажировке по организации (для руководителей и специалистов) или по структурному подразделению (для рабочих).

Распоряжение на допуск к дублированию для оперативного персонала по организации (для руководителей и специалистов) или по структур ному подразделению (для рабочих)

Распоряжение на допуск к самостоятельной работе для административного и ремонтного персонала по организации (для руководителей и специалистов) структурному подразделению (рабоч.).

Распоряжение на назначение ответственного работника за испытание и проверку ручных электрических, переносного электросветильников.

Распоряжение на работника из числа электротехнического персонала имеющего право присвоения 1 квалификационную группу по эл.без

Списки работников имеющих право выполнения оперативных переключений ведения оперативных переговоров, единоличного

Список работников, имеющих право выдавать наряд, распоряжение.

Список работников, которым даны права допускающего, ответственного руководителя работ, производителя работ, наблюдающего

Перечень технической документации

Перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации

Перечень работ, выполняемых по нарядам и распоряжениям

Перечень средств намерения, переведенных в разряд индикаторов

Журнал учета электрооборудования

Оперативный журнал

Журнал учета работ по нарядам и распоряжениям

Журнал учета присвоения! группы по электробезопасности не-электрическому персоналу

Журнал на средств измерения и учета электрической энергии

Журнал регистрации инструктажей на рабочем месте

Агрегатный журнал

Кабельный журнал

Графики ПНР

Инструкция по пожарной безопасности

Инструкция по охране труда на рабочих местах

Должностные и рабочие инструкции

Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях

Генеральный план с нанесенными зданиями, сооружениями и подземными электротехническими коммуникациями

Бланки нарядов-допусков

Документы по ведению ограничений к регулированию нагрузок

Паспорт заземляющего устройства

Протокол измерения удельное сопротивление грунта

Протокол измерения сопротивления заземляющего устройства

Протокол измерения напряжения прикосновения

Протоколы измерения токов короткого замыкания электроустановки

Схемы электроснабжения

График проведения противоаварийных тренировок

Журнал по учету противоаварийных тренировок

График визуальных осмотров части заземляющего устройства

Объем оперативной документации может быть дополнен по решению руководителя. Потребителя или ответственного за электрохозяйство.

Оперативную документацию периодически должен просматривать вышестоящий оперативный или административно-технический персонал и принимать меры к устранению обнаруженных недостатков.

Оперативная документация, диаграммы регистрирующих контрольно-измерительных приборов, ведомости показаний расчетных электросчетчиков, выходные документы, формируемые оперативно-информационным комплексом автоматизированных систем управления, относятся к документам строгого учета и подлежат хранению в установленном порядке.

11. Технология ремонта электрооборудования

Текущий ремонт.

Проверка надежности крепления и подтяжка всего крепежа электрической машины, проверка исправности заземления, равномерности воздушного зазора между статором и ротором, исправности работы вентиляции и охлаждения, правильности подбора плавких вставок;

Очистка электрической машины от пыли, масла и грязи без ее разборки;

Зачистка контактных колец или коллектора;

Регулировка и крепление траверс;

Восстановление изоляции перемычек и выводных концов;

Смена или добавление при необходимости смазки в подшипники;

Проверка плотности посадки и состояния полумуфты на валу электрической машины; измерение сопротивления изоляции обмоток мегомметром.

Средний ремонт.

Выполняются все операции текущего ремонта, и, кроме того, производится:

Полная разборка электрической машины с устранением поврежденных мест обмотки без ее замены;

Промывка узлов и деталей;

Замена неисправных пазовых клиньев и изоляционных втулок;

Мойка, протирка и сушка обмоток;

Пропитка обмоток;

Покрытие обмоток эмалями;

Проверка исправности и крепления вентилятора;

Проточка шеек вала после наплавки и ремонт беличьей клетки;

Проверка и выверка зазоров;

Смена фланцевых прокладок;

При необходимости заварка и проточка заточек щитов электрическорй машины;

Проточка и шлифовка контактных колец;

Ремонт и регулировка щеточных механизмов;

Проточка коллектора и его обработка;

Промывка подшипников скольжения и при необходимости перезаливка вкладышей подшипников или их шабровка;

Частичная пропайка «петушков»;

Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением;

Балансировка ротора *(якоря);

Сборка электрической машины и испытание в соответствии с ГОСТ.

Капитальный ремонт.

Выполняются все операции текущего и среднего ремонта и кроме того, производится:

Полная или частичная замена обмоток или их ремонт с последующей не менее чем 2-кратной пропиткой;

Правка, проточка шеек или замена вала ротора;

Ремонт или изготовление подшипников щитов и фланцев;

Переборка контактных колец или коллектора;

Полная пропайка «петушков»;

Замена вентилятора и крепежных деталей;

Проверка крепления активного железа на валу и в статоре и его ремонт (при необходимости);

Чистка, сборка, окраска электрической машины и испытание в соответствии с ГОСТ для новых машин.

Подобные документы

Назначение тележечного цеха, режим его работы и фонды рабочего времени. Обоснование метода организации ремонта вагонов, расчет параметров производственного процесса и выбор необходимого технологического оборудования. Управление в тележечной цехе.

курсовая работа , добавлен 24.10.2012


Технологическая и техническая характеристика основного и вспомогательного оборудования стана 350. Организация работы на участке стана. Метрологическое обеспечение измерений размеров проката. Составление калькуляции себестоимости прокатного профиля круга.

дипломная работа , добавлен 26.10.2012


Структура службы главного механика. Организация и технология обслуживания и ремонта оборудования. Планирование работы ремонтного цеха. Учет работы и планирование технологического оборудования и его ремонта. Формы оплаты труда работникам рабочих служб.

отчет по практике , добавлен 24.12.2009


Описание оборудования ОАО "Минский завод строительных материалов". Организация проведения планового обслуживания и ремонта, порядок проведения, механизации разборочно-сборочных и монтажных работ. Структура и функционирование ремонтно-механического цеха.

отчет по практике , добавлен 23.01.2014


Характеристика предприятия и режим работы. Организация производства, а также деятельности цеха по системе планово-предупредительного ремонта. Расчет трудоемкости работ и потребного количества оборудования, численности рабочих, фонда заработной платы.

курсовая работа , добавлен 10.09.2015


Технологическая схема производства проката. Расчет часовой производительности и загрузки формовочного стана, годового объема производства труб. Расчет массы рулона. Выбор вспомогательного оборудования. Устройство и принцип работы листоправильной машины.

курсовая работа , добавлен 12.03.2015


Рассмотрение проблемы надежности оборудования на ОАО "Белорусский металлургический завод". Назначение и принцип работы виткообразователя стана сортопрокатного цеха. Составление ремонтно-сметной ведомости. Охрана труда слесарей. Способы защиты атмосферы.

дипломная работа , добавлен 12.02.2015


Описание технологического процесса производства в обжимном цехе, основные технологические линии цеха. Расчет параметров агрегатов и выбор оборудования технологических линий обжимного стана, составление баланса металла, расчет параметров блюминга.

курсовая работа , добавлен 07.06.2010


Режим работы механического цеха, фонды времени работы оборудования и рабочих. Технологические процессы и новая техника. Определение количества участков и грузооборота цеха. Выбор подъёмно-транспортных средств. Расчет площадей промышленного корпуса.

курсовая работа , добавлен 03.05.2015


Характеристика технической службы СТО "Крымдизельсервис". Производственная структура, методы технического обслуживания и ремонта автомобилей. Организация технологического процесса работы моторного подразделения. Выбор оборудования, расчет площади участка.

Волочение - процесс обработки давлением, при котором пластическая деформация заготовки в холодном состоянии осуществляется за счет ее протягивания с усилием P через постепенно сужающееся отверстие в инструменте, называемом волокой, или фильерой (рис. 1).

Рис. 1. : а - пруток; б, в - трубы; г - примеры получаемых профилей.

При волочении заготовка 1 протаскивается через фильеру 2 в холодном состоянии, приобретая гладкую поверхность (Ra = 1,6 мкм) и точность поперечного размера в пределах 8-13-го квалитетов (для круглого проката) При волочении твердость и предел текучести материала увеличиваются за счет наклепа (упрочнения) . Волочение является исключительным методом для производства очень тонкой проволоки.

Машины, обеспечивающие выполнение пластической деформации металла волочением, называют волочильными станами . Основными их элементами являются волочильный инструмент и тянущее устройство Принцип работы волочильных станов может быть различным и определяется характером работы тянущего устройства.

Станы могут быть с прямолинейным движением протягиваемого металла (цепные, реечные, гидравлические и др.) и с наматыванием на барабан (барабанные) Первый тип машин применяется для волочения профилей, сматывание в бунты которых вызывает определенные трудности. Барабанные волочильные станы используют для волочения проволоки, а также сплошных и полых профилей небольших сечений из черных и цветных металлов, которые не повреждаются при сматывании в бухту

1. Станы с прямолинейным движением прутка

Станы с прямолинейным движением прутка при волочении строят чаще всего цепными. Основными элементами такого стана (рис. 2) являются станина 3, бесконечная цепь 2, тележка с захватом 4, стойка для крепления волоки 5, двигатель и передающие движение механизмы 1. В цепных станах современной конструкции имеются устройства для автоматического возвращения тележки с захватом, приспособления для надевания труб и сбрасывания их после волочения с оправки, автоматического захвата прутков и пр Многониточные волочильные станы тянут одновременно до 10 заготовок.

Длина протягиваемого на цепных станах изделия ограничивается размерами станины и чаще всего не превышает 15 м. Однако имеются станы, на которых протягивают прутки и трубы длиной до 50 м.

Рис. 2.

Цепные станы строят с усилием волочения от 5 до 1500 кН. Скорость волочения на них при обработке относительно коротких прутков (порядка 5. . . 8 м) составляет 0,03. . . 0,5 м/с. При волочении длинных прутков скорость волочения достигает 1,5. . . 3,3 м/с. В последнем.случае.предусматривается.автоматическая.регулировка. скорости, так как включение тянущей тележки на больших скоростях увеличивает вероятность обрыва переднего заостренного конца заготовки в начальный момент волочения.

Системы управления современных волочильных станов построены на использовании программируемых контроллеров с автоматической системой диагностики.

2. Барабанные станы

В зависимости от характера работы и количества барабанов станы делят на однократные, или однобарабанные, и многократные, или многобарабанные, которые могут подразделяться по способу выполнения на них волочения на следующие виды: многократные, работающие без скольжения, многократные, работающие со скольжением, и многократные, работающие с проти- вонатяжением. Многобарабанные станы могут иметь до 30 волок.

Однократные станы используют при волочении толстой проволоки и прутков чаще всего диаметром от 4 до 25 мм. По способу укладки металла на барабане их изготовляют с вертикальным и горизонтальным расположением оси барабана В последнем случае упрощаются заправка проволоки и снятие бунта с барабана. Диаметр барабана определяется сечением протягиваемого изделия. Так, при диаметре проволоки 4 мм диаметр барабана равен 450 мм, при диаметре прутка 25 мм - 1000 мм.

Для того чтобы витки проволоки по мере наматывания могли свободно сдвигаться по барабану, последний делают в виде усеченного конуса или состоящим из усеченного конуса и цилиндра Барабан передает усилие волочения проволоке. Рабочий участок барабана испытывает значительные нагрузки от давления наматываемой проволоки, поэтому его рабочая поверхность должна иметь высокую твердость Она выполняется из кованой стали с твердостью поверхности около 62 HRC. Волочильные барабаны имеют внутреннюю систему охлаждения.

Скорость волочения на однократных станах чаще всего составляет 1. . . 2 м/с и обычно не превышает 5 м/с. В зависимости от сечения и вида протягиваемого металла станы однократного волочения строят в расчете на усилие волочения от 0,05 до 100 kH.

Привод волочильных барабанов осуществляется с помощью двигателей переменного тока с частотным регулированием. Электродвигатели для облегчения регулировки ременной передачи монтируют на наклонных направляющих. Многократное волочение без скольжения выполняется так, что протягиваемая проволока наматывается на тянущий ее барабан 2, 4, 5, как при однократном волочении. Стан (рис. 3) состоит из нескольких последовательно расположенных волок 1 и тянущих барабанов, которые, хотя и связаны непрерывностью процесса, могут работать независимо друг от друга.

Сматывание проволоки с барабана 2 и 4 во время волочения или при его остановке, чтобы избежать ее скручивания, производится через систему роликов 3, один из которых, расположенный над барабаном, имеет возможность свободно вращаться вокруг оси барабана Скорость вращения барабана синхронизируется сенсорным роликом, который автоматически регулирует ее в соответствии с обжатием проволоки.

Рис. 3. : а - схема; б - общий вид стана SCWD-600

Скорость волочения на станах без скольжения может достигать 20 м/с. Подобные станы изготовляют как с групповым, так и с индивидуальным приводом для каждого барабана. На катушки может наматываться до 4000 кг проволоки.

Станы многобарабанного волочения, работающие со скольжением (рис. 4), имеют существенное отличие от станов, работающих без скольжения При волочении со скольжением протягиваемую проволоку оборачивают вокруг рабочих шкивов 3 (барабанов) один или несколько раз так, чтобы тяговое усилие на каждом шкиве преодолевалось действием сил трения между поверхностью шкива и обхватывающей его в процессе волочения проволокой. Во время работы за каждый оборот барабана (шкива) на него наматывается один виток проволоки и вместе с этим один виток сматывается.

Рис. 4. : 1 - подающий барабан; 2 - волока; 3 - рабочий шкив; 4 - приемный барабан.

Скорость выхода металла из волоки не может оказаться больше окружной скорости последующего за ней барабана, ибо волочение выполняется тянущим усилием этого барабана. Данное обстоятельство требует при работе на станах со скольжением выбирать окружную скорость рабочих шкивов такой, чтобы она была на 2. . . 4 % больше скорости волочения. Эта разница (за исключением последнего барабана) вызывает проскальзывание металла по рабочим шкивам, и такое волочение называется волочением со скольжением Станы со скольжением используют главным образом для волочения медной, алюминиевой и сравнительно мягкой стальной проволоки. Их изготовляют с горизонтальным и вертикальным расположением рабочих шкивов На них выполняется волочение в жидкой смазке, что обеспечивает возможность применения высокоскоростного волочения (до 40 м/с) В качестве смазки при волочении применяют минеральное масло, графит, мыло или эмульсии. Бак для смазки оборудуют охлаждением.

Противонатяжение при волочении положительно сказывается на силовых условиях процесса, что влечет за собой уменьшение износа волок, следовательно, повышается точность размеров проволоки. Величину противонатяжения устанавливают в пределах от 10 до 30 % от усилия волочения.

Для точного регулирования противонатяжения станы оборудованы автоматической установкой скорости рабочих барабанов Каждый барабан приводится индивидуальным приводом с регулируемой скоростью. Станы оснащают устройством с гидравлическим приводом для снятия напряжений с проволоки.

Волочение труб можно производить на оправке (см. рис. 1, б) и без оправки (см. рис. 1, в), если требуется уменьшить наружный диаметр и толщину стенки При этом могут применяться оправки, движущиеся вместе с трубой, жестко закрепленные и самоустанавливающиеся оправки Волочение на оправках позволяет получить трубы с высокими точностью размеров и качеством внутренней поверхности.

Рис. 5.

Волочильный стан для труб (рис. 5) имеет две бесконечные цепи Галя 3, смонтированные на стальной раме-станине и приводимые в движение от ведущих звездочек, которым посредством зубчатой передачи 4 сообщается вращение от мотора. На конце рамы укреплены головки 1 с фильерами, изготовленными из твердого сплава. На станине катятся две тележки 2 с клещами для захвата протягиваемой трубы, которые своими крючками могут быть захвачены за любое звено цепи. Протяжка трубы ведется на короткой или длинной оправке.

Число протяжек труб зависит от исходных и заданных размеров. Для тонкостенных труб малого диаметра может выполняться свыше 13 протяжек. По мере удлинения трубы разрезаются дисковой пилой

Металлообработка является высокотехнологичным процессом. Чтобы получать конкурентоспособную продукцию, требуется применять высококачественное оборудование. Одним из видов техники, которая применяется на металлообрабатывающем предприятии, являются волочильные станы. Существуют разные виды этого оборудования. Об особенностях агрегатов для волочения пойдет речь далее.

Общее описание

Волочильные станы представляют собой специальное оборудование, которое применяется в ходе обработки металлов давлением. Они могут применяться для получения разной продукции. Принцип работы волочильных станов довольно простой. Заготовка определенного диаметра протягивается сквозь отверстие меньшего диаметра. Эту работу выполняют валки. Они придают заготовке не только требуемый диаметр, но и форму.

В результате металл растягивается и становится тоньше. Сечение изделия получается круглым или фасонным. Профиль при этом имеет высокую точность. Его поверхность характеризуется высокой чистотой. В процессе обработки металла заготовка может нагреваться. Существует также и холодное волочение. Второй вариант имеет несколько преимуществ. Готовое изделие получается прочнее, тверже. При этом увеличивается предел текучести его материала.

Огромное значение в ходе металлообработки имеет волочение. Волочильные станы позволяют получить проволоку диаметром до 5 мкм. На подобном оборудовании также получают трубы. Их максимальный диаметр составляет 40 см. Продукция этой отрасли производства широко применяется в народном хозяйстве, промышленности.

Особенности

Современное оборудование для волочения имеет ряд отличительных особенностей. В ходе обработки металлов применяют современные технологии. Поэтому сегодняшние станы значительно отличаются от оборудования прошлых десятилетий. В первую очередь увеличивается их производительность. Современные станы способны производить гораздо больше продукции за единицу времени. При этом качество поверхности металла будет хорошим.

Новое оборудование выпускается в комплекте с волоками, которые отличаются значительной устойчивостью к неблагоприятным воздействиям и продолжительным сроком эксплуатации. Также в современных агрегатах предусмотрены разные степени защиты. Это значительно увеличивает безопасность рабочих при эксплуатации оборудования. Точность обработки обеспечивают современные измерительные устройства, предусмотренные в конструкции.

Функциональное оборудование

Современные волочильные станы включают в себя функциональное устройство и вспомогательное оборудование. Основная часть конструкции отвечает за получение определенного результата обработки. В зависимости от тянущего устройства определяется область назначения стана. Оборудование может протягивать заготовку по прямой линии или наматывать ее на барабан. В первом случае выделяют несколько разновидностей агрегатов. Они могут быть с гусеничной тягой, реечными, с возвратно-поступательным движением. Также в продаже представлены агрегаты с гидравлическим механизмом протягивания заготовки, цепные волочильные станы.

Также в продаже представлено оборудование с функцией наматывания обработанного материала на барабан.

На оборудовании, которое предполагает протягивание заготовки по прямой линии, производят прутки, трубы, а также прочие подобные изделия. Они не сматываются в бунты.

Техника с функцией наматывания проволоки применяется для Она может иметь специальный профиль. Также на подобных станках изготавливают трубы с минимальным диаметром.

Представленная техника может быть следующих типов:

• однократного волочения (заготовка проходит обработку один раз);
• многократные с функцией скольжения;
• многократные с обратным натяжением;
• многократные без функции скольжения.

Для каждого типа готовых изделий выбирается наиболее подходящая методика производства. В ходе производства применяются разные металлы и сплавы. От их типа зависит технология производства продукции. Процедура включает в себя несколько последовательных действий.

Вспомогательное оборудование

Волочильный стан для производства медной проволоки, стальных труб или иной продукции обязательно включает в себя ряд вспомогательных механизмов. Оно предназначено для обеспечения нормального течения производственного процесса. К категории относятся разматыватели, смазочное оборудование, наматыватели. Также в эту категорию механизмов входят приспособления для острения проволоки, упаковки бунтов, обрезки заготовок. В некоторых случаях материал, проходящий через основное оборудование, требует обработки при помощи сварки.

Кроме оборудования для волочения, техника может иметь в своем комплекте барабан. Движение осуществляется при помощи электрического двигателя, редуктора. Конструкция того или иного может отличаться в зависимости от того, какой материал на них будет обрабатываться. Оборудование для стали имеет ряд отличий от агрегатов для цветных металлов. Однако современные производители выпускают оборудование, которое очень похоже, независимо от типа металла.

Следует отметить, что от того, какой материал обрабатывается на станке, зависит его функциональность. Цветные металлы мягче стали. Поэтому оборудование, которое их протягивает, имеет функцию скольжения. В этом случае удается сократить потери из-за трения.

Принцип работы

Следует подробно рассмотреть принцип работы волочильного стана. Материал подается в агрегат из корзинки приемного отделения. Он проходит через ряд роликовых приспособлений. Они направляют движение заготовки. Благодаря такому действию, материал подается на ролик каретки. Это устройство компенсирующего типа. После этого заготовка попадает на волочильный стан.

Наличие в системе компенсирующей каретки крайне важно. Это позволяет предотвратить обрыв материала. Такой неприятности не удалось бы избежать при резкой остановке или торможении линии. Работа каретки довольно простая. Если оборудование по каким-то причинам резко остановится, это приспособление еще некоторое время будет вращать ролики. Это позволяет выдать еще некоторое количества материала.

Каретка компенсирующего типа проводит в это время движение вверх. Это позволяет освободить определенное количество материала. Он поступает в устройство для волочения. В этом случае обрыв заготовки становится невозможным.

Далее материал поступает на нижний сдвоенный барабан. Ролик перекидного типа обеспечивает проведение материала выше. Здесь его принимает верхний барабан. Если это предусмотрено механизмом, готовое изделие наматывается на стержень и хранится здесь. Именно отсюда подается материал при остановке стана, если он резко останавливается.

При необходимости после волочения продукция проходит рихтовку. Ей придается необходимая конфигурация. Всю работу обеспечивает электродвигатель.

Производители

Сегодня на рынке специального оборудования представлен огромный выбор оборудования для волочения. Оно отличается функциональностью, производительностью и качеством. В нашей стране чаще всего приобретается оборудование российского, китайского и европейского производства.

Важно обращаться к проверенным поставщикам. Они предоставят необходимую документацию на подобные устройства. При этом оборудование будет иметь гарантию. В этой области выделятся производители волочильных станов из Европы. Они выпускают наиболее современную, инновационную технику. В ней предусмотрено множество дополнительных функций и режимов. Это может быть как единичные станы, так и целые производственные линии. Качество готовой продукции в этом случае будет наиболее высоким. Это гарантирует, что продукция будет наиболее конкурентоспособной.

Среди европейских производителей станов для волочения пользуется большим спросом техника германского и швейцарского производства. В зависимости от типа оборудования минимальная стоимость агрегатов составляет 1,5 млн руб. Самым известным в нашей стране производителем из Германии является компания Sket. Не менее популярно оборудование швейцарского производства. Его поставляет в нашу страну компания ENCE.

Для тех предприятий, у которых бюджет на обновление основных фондов ограничен, возможно провести модернизацию технического оснащения при помощи волочильных станов Китая. В этой стране выпускается огромное количество подобной техники. Минимальная стоимость оставляет от 1 млн руб.

Отечественные производители также поставляют на рынок подобные агрегаты. Стоимость их продукции сравнима с китайской. Но качество станов, собранных в России выше. Также некоторые производства покупают оборудование, которое было в употреблении. Цена подобных агрегатов стартует от 50 тыс. руб. Однако в этом случае не стоит рассчитывать на длительную эксплуатацию техники и высокое качество готовой продукции.

Стан однократного волочения

В продаже представлены разные типы волочильных станов. Они предназначены для использования в разных технологических процессах. Одним из востребованных типов продукции являются стан однократного типа. Они позволяют производить проволоку с круглым диаметром сечения и размером от 25 до 40 мм. Также на подобных агрегатах изготавливают трубы из черных и цветных металлов. Чем больше диаметр готовой продукции, тем больший барабан установлен в конструкции.

Волочильный стан для проволоки этого типа наматывает проволоку на барабан в один ряд. Это уменьшает вес бунта.

Однократные станы обеспечивают усилие 0,05-200 кН. Его выбор зависит от типа готового изделия. При этом учитывается его сечение, качество и профиль. Современные высокопроизводительные станы представленного типа обеспечивают скорость волочения до 5 м/с.

Производительность можно увеличить при повышении массы бунта. Причем эту процедуру проводят как со стороны разматывания, так и наматывания материала. Для этого прибегают к такому процессу, как сварка.

Однократное волочение обеспечивает оборудование, которое включает в свою конструкцию электрический двигатель, коробку переключения скоростей, редуктор, разматывающую фигурку, подъемник, острильный отдел и стеллаж. Остановка оборудования происходит только при необходимости сменить приемное устройство при его заполнении. Эта процедура требует совсем немного времени. Обслуживание и ремонт волочильных станов этого типа проводится только специально подготовленным персоналом. Процедура не занимает много времени.

Оборудование двукратного волочения

Волочильный стан для проволоки может обжимать заготовку дважды. Это позволяет придать заготовке требуемую форму и размер. Подобное оборудование применяется на предприятиях с небольшим объемом обработки металлов давлением. В ходе подобной обработки материал подвергается четырехкратному обжатию.

Простая конструкция включает в себя двухступенчатый барабан. На первой ступени он имеет меньший диаметр. Здесь часто применяется функция скольжения заготовки. Вытяжка при этом должна быть на 1-2% больше, чем разность диаметров этих ступеней. На нижней ступени невозможно обеспечить высокое обжатие. Поэтому во избежание разрывов проволоки здесь применяется функция скольжения.

В продаже представлены также дифференциальные станы двойного волочения. Они не предполагают использование скольжения на обеих ступенях. При этом возможно осуществить как высокие, так и низкие обжатия. Два волочильных барабана в подобном устройстве располагаются на одной оси.

Многократное волочение

Волочильные станы могут обжимать заготовку несколько раз. При этом материал протягивается одновременно через несколько волок. Это позволяет увеличить степень вытяжки заготовки. Волоки последовательно расположены на технологической линии.

В ходе обработки устанавливается кратность волочения. На этот показатель влияет первоначальный размер заготовки, ее тип сечения и параметры конечного продукта. Кратность может быть установлена в диапазоне от 2 до 25. Существуют станы, которые обеспечивают еще большее значение этого показателя.

Особенно сложно протягивать прочные материалы. За последней волоокой в этом случае может не хватать натяжения. Поэтому протянуть материал через все волоки линии одновременно проблематично. Чтобы сделать возможной подобную обработку, после каждой волоки устанавливают тянущий барабан. На него наматывается заготовка, а после переходит на последующий этап обработки.

Прямоточные беспетлевые агрегаты

Волочильные станы беспетлевого типа предполагают наматывание на барабан всего нескольких витков готовой продукции (6-10 шт.). Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить требуемую силу трения. При этом полоса протягивается по линии без проскальзывания. Транспортировка проводится без роликов.

Электродвигатели создают противонатяжение. Отсутствие большого количества роликов значительно упрощает процедуру обслуживания, заправки стана в ходе протягивания прочных, толстых заготовок. Если для проволоки нельзя применять значительное обжатие, этот тип станов позволит получить высокое качество продукции при помощи противонатяжения.

Барабаны линии оснащены персональными электроприводами. Они соединены последовательно. При этом в процессе настраивания крутящего момента его избыток определяет показатель противонатяжения. Скорость можно отрегулировать только на барабане, который подает готовую проволоку. Остальные элементы настраиваются автоматически.

Рассмотрев особенности и виды волочильных станов, можно понять принцип их работы, также особенности применения подобного оборудования в производственных процессах.

Принцип работы и устройство тепловой электростанции (ТЭС/ТЭЦ). Трубоволочильный цех схема

Волочение проволоки – особенности технологии и оборудование

Волочение, посредством которого производят проволочную продукцию, является несложной технологической операцией. Между тем, чтобы в итоге выполнения такой процедуры получить качественное изделие, осуществлять ее необходимо в правильной последовательности и использовать для этого соответствующее оборудование.

Основные этапы

Суть технологии, по которой выполняют волочение проволоки, заключается в том, что металлическую заготовку из стали, меди или алюминия протягивают через сужающееся отверстие – фильеру. Сам инструмент, в котором такое отверстие выполнено, называется волокой, его устанавливают на специальное оборудование для волочения проволоки. На то, какими диаметром, сечением и формой будет обладать готовое изделие, оказывают влияние параметры фильеры.




Выполнение волочения, если сравнивать такую технологическую операцию с прокаткой, позволяет получать изделия, отличающиеся более высокой чистотой поверхности и исключительной точностью геометрических параметров. Такими изделиями могут быть не только различные типы проволоки (электротехническая, используемая для сварки, вязочная и др.), но также фасонные профили, трубы и прутки разного диаметра. Полученные по такой технологии изделия отличаются и лучшими механическими характеристиками, так как в процессе волочения металла с его поверхностного слоя снимается наклеп. Что касается именно производства проволоки, то методом волочения можно получить изделия, диаметр которых находится в интервале от 1–2 микрон до 10 и даже более миллиметров.

Технология волочения сегодня уже хорошо отработана, для ее реализации используются современные модели волочильных станков, работающих без сбоев и позволяющих выполнять технологический процесс на скорости, доходящей до 60 метров готового изделия в секунду. Использование такого оборудования для волочения, кроме того, позволяет обеспечить значительную величину обжатия заготовки.




Изготовление проволоки по технологии волочения включает в себя несколько этапов.

• Исходная заготовка подвергается процедуре травления, для чего используется сернокислый раствор, нагретый до 50 градусов. С поверхности металла, прошедшего такую процедуру, легко снимается окалина, за счет чего увеличивается срок службы матриц волочильных станков.
• Чтобы увеличить пластичность обрабатываемой заготовки, а ее внутреннюю структуру довести до мелкозернистого состояния, выполняют предварительный отжиг металла.
• Остатки травильного раствора, который является достаточно агрессивным, нейтрализуют, после чего заготовку подвергают промывке.
• Чтобы конец заготовки можно было пропустить в фильеру, его заостряют, для чего может быть использован молот или ковочные валки.
• После завершения всех подготовительных операций заготовка пропускается через фильеры для волочения проволоки, где и формируются профиль и размеры готового изделия.
• Производство проволоки завершается выполнением отжига. После волочениия изделие также подвергают ряду дополнительных технологических операций – резке на отрезки требуемой длины, снятию концов, правке и др.

Особенности процедуры

Любой волочильщик проволоки знает такой недостаток волочения, как недостаточно высокая степень деформирования готового изделия. Объясняется это тем, что оно, выходя из зоны обработки волочильного станка, деформируется только до степени, ограниченной прочностью конца заготовки, к которому и прикладывается соответствующее усилие в процессе обработки.

В качестве исходного материала, который подвергают обработке на волочильных станках, служат металлические заготовки, полученные методом непрерывного литья, прессованием и катанием из углеродистых и легированных сталей, а также цветных сплавов. Наибольшую сложность процесс волочения представляет в том случае, если обработке подвергается стальной сплав. В таких случаях для качественного волочения необходимо довести микроструктуру металла до требуемого состояния. Чтобы получить оптимальную внутреннюю структуру стали, раньше использовали такую технологическую операцию, как патентирование. Заключался этот способ обработки в том, что сталь сначала нагревали до температуры аустенизации, а затем выдерживали в свинцовом или соляном расплаве, нагретом до температуры около 500°.




Современный уровень развития металлургической промышленности, используемые в ней технологии и оборудование для получения металлов и сплавов позволяют не готовить металл к волочению таким сложным и трудоемким способом. Стальная заготовка, выходящая с прокатного стана современного металлургического предприятия, уже обладает внутренней структурой, оптимально подходящей для волочения.

Сама технология волочения и волочильное оборудование также совершенствовались на протяжении многих лет. В результате волочильщик проволоки сегодня имеет возможность применять современные волочильные устройства, позволяющие с минимальными трудозатратами гарантированно получать изделия высокого качества. Качество и точность обработки, выполняемой на таких волочильных специализированных станках, обеспечивается не только их оснащением современным рабочим инструментом, но и использованием при их работе комбинированной системы охлаждения, для которого применяются воздух и вода. Выходя с такого станка для волочения, готовое изделие обладает не только требуемым качеством и точностью геометрических параметров, но и оптимальной микроструктурой.

На каком оборудовании выполняется волочение металлов

Оборудование, которое волочильщик проволоки использует в своей профессиональной деятельности, называется станом. Обязательным элементом оснащения волочильной специализированной машины является «глазок» – волока. Диаметр волоки, разумеется, всегда должен быть меньше, чем размеры поперечного сечения протягиваемой через нее заготовки.




На сегодняшний день производственные предприятия применяют волочильные специализированные станки двух основных типов, которые отличаются друг от друга конструкцией тянущего механизма. Так, различают:

• станки, в которых готовое изделие наматывается на барабан, чем и обеспечивается тянущее усилие;
• оборудование с прямолинейным движением готовой проволоки.



На устройствах второго типа, в частности, выполняют волочение труб и других изделий, которые не требуют намотки на бухты. Именно проволоку, а также трубные изделия небольшого диаметра производят преимущественно на станках, оснащенных барабанным механизмом. Такие станки в зависимости от конструктивного исполнения могут быть:

• однократными;
• многократными, работающими со скольжением или без него, а также те, в которых используется принцип противонатяжения заготовок.



Наиболее простой конструкцией отличается однократный станок для волочения. Манипулируя таким оборудованием, волочильщик проволоки выполняет ее протягивание за один проход. На волочильном устройстве многократного типа, которое работает по непрерывной схеме, формирование готового изделия осуществляется за 2–3 прохода. Крупные предприятия, производящие проволоку в промышленных масштабах, могут быть оснащены не одним десятком волочильных станков разной мощности, на которых изготавливается продукция различного назначения.

Основным рабочим органом любой волочильной машины, как уже говорилось выше, является фильера, для изготовления которой используют твердые металлокерамические сплавы – карбиды бора, молибдена, титана, термокорунд и др. Отличительными характеристиками таких материалов являются повышенная твердость, исключительная устойчивость к истиранию, а также невысокая вязкость. В отдельных случаях, когда необходимо изготовить очень тонкую проволоку из стали, фильера может быть изготовлена из технических алмазов.




Фильера устанавливается в прочную и вязкую стальную обойму. Это так называемая волочильная доска. За счет своей пластичности такая обойма не оказывает значительного давления на фильеру и одновременно снижает растягивающие напряжения, которые в ней возникают.

На современных предприятиях волочение металлов часто проводят с использованием сборных волок, которые позволяют эффективно выполнять такой процесс даже в условиях повышенного гидродинамического трения. Кроме того, применение такого инструмента снижает расход электроэнергии и увеличивает производительность работы оборудования на 20–30%.

Подготовка металлических заготовок

Волочильщик проволоки, используя специализированное оборудование, только в том случае сможет добиться качественного конечного результата, если поверхность заготовки будет соответствующим образом подготовлена. Такая подготовка заключается в удалении окалины, для чего могут быть использованы следующие методы:

• механический;
• химический;
• электрохимический.

Более простым и экономически выгодным является механический способ очистки от окалины, который используют для заготовок из углеродистых сталей. При выполнении такой очистки заготовку просто гнут в разные стороны, а затем обрабатывают ее поверхность при помощи металлических щеток.




Более сложной и затратной является химическая очистка от окалины, для выполнения которой используют растворы соляной или серной кислоты. Специалист, выполняющий такую сложную и достаточно опасную операцию, должен быть хорошо подготовлен и строго соблюдать все правила безопасности работы с агрессивными растворами. Без химического способа очистки не обойтись, если проволоку необходимо сделать из заготовок, выполненных из нержавеющих и других типов высоколегированных сталей. Следует иметь в виду, что сразу после выполнения химической очистки поверхность заготовки следует тщательно промыть горячей, а затем холодной водой.

Электрохимический способ очистки от окалины основан на методе травления в электролитическом растворе. В зависимости от особенностей выполнения такой метод может быть анодным и катодным.

Волочение медной проволоки

Чтобы более подробно познакомиться с технологией волочения, можно рассмотреть ее на примере того, как делают медную проволоку. Заготовки для выполнения такой операции получают методом литья, после чего их сплавляют между собой и прокатывают. Чтобы волочение медной проволоки было выполнено максимально качественно, с поверхности заготовки необходимо удалить оксидную пленку, для чего ее обрабатывают раствором кислоты.




Сам процесс волочения мало чем отличается от производства сварочной проволоки (или любой другой). Проволочный стан в таком случае тянет заготовку, пропуская ее через фильерные отверстия определенного диаметра. Для изготовления медной проволоки очень небольшого диаметра (до 10 мкм) ее формирование может осуществляться в специальном смазочном составе (погружной метод). В качестве таких составов, в частности, могут использоваться:

• комплексные растворы;
• специальные эмульсии;
• комплексные вещества.

Использование таких составов, через которые проволока проходит в процессе своего формирования, позволяет получать изделия, наружная поверхность которых отличается максимальной чистотой.

1.4 Продукция, получаемая волочением

Введение

Производство метизов является самостоятельной областью металлообработки. Метизами условно принято называть группу широко применяемых в народном хозяйстве металлических изделий промышленного назначения, для изготовления которых используют катанку, мелкосортный прокат, калиброванный металл, проволоку и катаные полосы. К этой группе изделий, относящейся к продукции четвертого передела черной металлургии (считая первым - производство чугуна, вторым – стали, третьим – проката), относятся: проволока, канатные изделия, металлокорд, витая арматура, металлические сетки, крепежные изделия и др.

Обработка металла волочением, т.е. протягивание заготовки через отверстие, выходные размеры которого меньше, чем исходное сечение заготовки, находит самое широкое применение в различных отраслях промышленности. Изделия, получаемые волочением, обладают высоким качеством поверхности и высокой точностью размеров поперечного сечения.

Волочение выгодно отличается от механической обработки металла резанием (строганием), фрезерованием, обточкой и пр., так как при этом отсутствуют отходы металла в виде стружки, а сам процесс заметно производительнее и менее трудоемок.

Волочение представляет собой один из древнейших способов обработки металла давлением. Впервые волочение начали применять 3-3,5 тыс. лет до нашей эры. В начале XYIII века на заводах Урала работало 16 волочильных станов от водяного привода, выпускавших около 45 тонн железной проволоки в год. В 1838 году впервые было применено многократное волочение на больших скоростях 30-60 м/мин. В 1922 году на Белорецком сталепроволочно-канатном заводе был внедрен специальный вид термической обработки катанки - патентирование, с помощью которого была получена прочная стальная проволока. Переход от волочения на однократных машинах к волочению на многократных станах позволил значительно поднять производительность. Скорость волочения возросла более чем в 15 раз.

Сталепроволочное производство технически постоянно совершенствуется. Изменена структура производства: увеличена доля выпуска проволоки ответственного назначения, более тонкой и прочной. Освоены высокие скорости волочения.

Проволоку основного сортамента производят по современным, достаточно эффективным технологическим схемам на высокопроизводительном оборудовании. Сталепроволочное производство оснащено поточными агрегатами, на которых совмещены операции термической обработки и подготовки поверхности, включая нанесение металлических покрытий.

Метизная промышленность обеспечивает переработку 90-95% производимой катанки в проволоку. Наряду с повышением прочности проволоки и снижением величины ее плюсовых допусков на диаметр значительно экономится металл. Этому же способствует увеличение доли выпуска проволоки с защитными покрытиями и с фасонным поперечным сечением вместо круглой, что позволяет снизить массу самого изделия и всей потребляемой проволоки.

ОАО «ЧСПЗ» является крупным предприятием метизной промышленности, в номенклатуре изделий которого представлена широкая гамма метизов. В настоящее время доля «ЧСПЗ» в отгрузке товарной продукции среди предприятий ассоциации «Промметиз» составляет 38%.

30 декабря 1967 года был издан приказ Министерства черной металлургии СССР о создании Череповецкого сталепрокатного завода на базе выведенного из состава металлургического завода метизного производства.

В настоящее время ОАО «ЧСПЗ» разделено на три больших производства:

метизное производство в составе сталепроволочного цеха № 1 мощностью 450 тыс. тонн проволоки в год; гвоздильного цеха мощностью 70 тыс. тонн гвоздей в год; цеха металлических сеток мощностью 30 тыс. тонн сетки и сетчатых конструкций в год; электродного цеха мощностью 66 тыс. тонн электродов и порошковой проволоки в год;

калибровочное производство в составе калибровочного цеха мощностью 500 тыс. тонн калиброванного металла в год; крепежного цеха мощностью 15 тыс. тонн крепежа в год; цеха стальных фасонных профилей мощностью 20 тыс. тонн фасонных профилей в год;

сталепроволочно-канатное производство в составе сталепроволочного цеха № 2 мощностью 120 тыс. тонн проволоки в год и канатного цеха мощностью 75 тыс. тонн стальных и арматурных канатов в год.

В структуру завода включен ряд служб и вспомогательных цехов: энергоцех, инструментальный, ремонтно-механический, тарный, строительный, транспортно-грузовой, и др. Обеспечение производства сырьем и материалами осуществляет дирекция по обеспечению материально-техническими ресурсами, дирекция по маркетингу и сбыту осуществляет работу с клиентами, планирование продаж и изучение рынка сбыта.

Использована информация из “Пособия волочильщика”.

1. Классификация волочильных станов

Волочильный стан - это машина, служащая для обработки метал­ла волочением, .т.е.протягиванием металлических заготовок в холод­ном состоянии через волочильный инструмент для получения меньших размеров поперечного сечения готового изделия - проволоки. Воло­чением обрабатывается проволока круглых и фасонных сечений и обес­печивается высокая точность профиля и чистая гладкая поверхность. При холодном волочении значительно повышается предел текучести и прочности, а также твердость протягиваемого металла.

В зависимости от конструктивных особенностей и назначения волочильные станы делятся на две группы: станы с круговым движе­нием проволоки при намотке на барабан и с прямолинейным движением готового изделия при помощи тянущих тележек. По принципу работы волочильные станы классифицируются на волочильные станы без скольжения проволоки на тяговых барабанах и станы со скольжением проволоки на барабанах, кроме последнего, чистового.

Первые, в свою очередь, подразделяются на станы с накопле­нием проволоки на промежуточных барабанах и на станы с автомати­ческим регулированием частоты вращения промежуточных барабанов на прямоточных станах.

По кратности волочения волочильные станы подразделяются на

однократные и многократные. По кинематическому принципу - станы с индивидуальным приводом каждого барабана и станы с групповым при­водом всех барабанов. В зависимости от диаметра протягиваемой проволоки станы подразделяются: для особо толстого волочения (при диаметре проволоки более 6.0 мм), грубого волочения (3.0-6.0 мм), среднего волочения (1.8-3.0 мм), тонкого волочения (0.8-1.8 мм), тончайшего волочения (0.5-0.8 мм), наитончайшего волочения (0.1-0.5 мм) и волочения проволоки диаметром менее 0.1 мм.

По термическим условиям деформации волочение проволоки под­разделяется на:

горячее волочение - волочение в условиях зарекристаллизационных температур (до 900°С), применяемое для таких металлов, как вольфрам, молибден, сплавы титана и алюминия, так как они обладают при обычных температурах недостаточной пластичностью и проявляют хрупкость; теплое волочение - волочение в условиях до или около рекристаллизационного порядка (до 500°С,) используещееся для во­лочения проволоки из быстрорежущих марок сталей типа Р-9, Р-18; низкотемпературное волочение - волочение в интервале тем­ператур от 60°С до 180°С, применяющееся при производстве проволоки из высоколегированных сталей с аустенитной и аустенитно-ферритной структурой.

Кроме этого, процесс волочения может проводиться с противона-тяжением, как это происходит на прямоточных волочильных станах -перед соответствующей волокон протягиваемой проволоке создается предварительное натяжение от предыдущего барабана.

Вибрационное волочение - волочение с наложением вибраций на проволоку или волоку с частотой от 200 до 1000 Гц, что приво­дит к уменьшению силы волочения на 35-45%.

Волочение черев вращающуюся волоку также уменьшает силу волочения, но для вращения волоки необходим специальный привод.

Волочение проволоки через неприводные роликовые волоки, при­меняющиеся для высокопрочных сталей, аналогично обработке давле­нием методом прокатки с неприводными валками.

Появление в 1927-28 гг. твердосплавного волочильного инстру­мента произвело своего рода революцию в волочильном производстве.

1.1 Волочильные станы для однократного волочения проволоки

Однократные волочильные станы предназначены для волочения проволоки из заготовок толстых размеров - от 8.0 до 20.0 мм. Диаметр тянущих барабанов составляет 550-750 мм.

Схема работы однократного волочильного стана показана на рис.1.1. Протягиваемая заготовка 2 сматывается с размоточного устройства 1. После прохождения через волочильный инструмент (во­локу) 3, протянутая на необходимый размер (диаметр) проволока 4 наматывается на тянущий барабан б, который приводится во вращение от электродвигателя 7 через редуктор или коробку скоростей 6.

Волочильный стан (рис.1.2) представляет собой самостоятель­ный блок, состоящий из литого корпуса 11, на котором смонтирован тяговый волочильный барабан 5.Барабан получает вращение от элект­ропривода, состоящего из электродвигателя 3, клиноременной переда­чи, четырехскоростной коробки передач 4, конической и цилиндричес­кой пар зубчатых колес.

Бунт заготовки, подлежащей волочению, надевается на консоль 1 или фигурку 2. Конец проволоки после заострения на острильном станке пропускают через отверстие волоки 9, после чего захватыва­ют вытяжными клещами. Клещи при помощи пластинчатой цепи с крюком на другом конце соединяются с барабаном 5.На заправочной (медлен­ной) скорости на барабан наматывается несколько витков проволо­ки, после чего клещи снимаются, а свободный конец проволоки зак­репляется за спицу 6 барабана. После этого стан включается на ра­бочую скорость.

После накопления на барабане определенного количества витков проволоки, стан останавливается, полученный моток проволоки (или передельной заготовки) снимается и укладывается на увязочную фи­гурку 8.

Все операции по укладке бунта заготовки на размоточное уст­ройство и съем мотка проволоки механизированы.

Волочильный барабан обслуживается подъемниками, а укладка бунта осуществляется тельфером 7. Масса бунтов с проволочных про катных станов составляет 1.0-1.5 т, для их укрупнения применяется стыковая сварка с помощью специальных сварочных аппаратов 10, ко­торыми оборудован каждый стан.

Намотка проволоки может производиться не только в бунты, но и на катушки вместимостью до 2.0 т при помощи специальных намо­точных устройств, которые могут быть установлены в одной линии с волочильными станами. Это позволяет повысить производительность волочильного стана за счет снижения времени на ручные операции (съем мотка проволоки с барабана и др.) и увеличения машинного времени. При этом улучшается качество готовой продукции, уменьша­ются отходы, исключается перепутывание проволоки и т.д.

Привод в станах однократного волочения может осуществляться от электродвигателей как переменного, так и постоянного тока.

Привод должен обеспечивать:

запуск стана при заправке на медленной, ползучей скорости и плавный разгон, исключающий обрыв проволоки;

быстрый разгон для обеспечения максимальной производитель­ ности;

широкий диапазон регулирования скорости волочения в зави­ симости от величины поперечного сечения и марки протя­ гиваемого материала;

быструю остановку стана в аварийных случаях.

Несмотря на то, что современные однократные станы проектиру­ют для работы с повышенными скоростями волочения, они имеют сле­дующие недостатки:

за одну, а иногда за две протяжки (при ступенчатом, сдвоен­ ном барабане) нельзя получать высокие обжатия;

ограниченная скорость волочения всецело определяется допустимой скоростью схода заготовки с фигурки;

Ввиду того, что диаметр заготовки довольно велик, а машин­ ное время на один бунт заготовки мало, стан часто приходится ос­ танавливать для замены бунта, а также съема мотка проволоки, если последняя накапливается на барабане.

Однократные волочильные станы находят широкое применение для производства проволоки фасонных профилей (сечений), при волочении труднодеформируемых марок сталей, при калибровке толстой проволо­ки, а также при теплом волочении с предварительным подогревом ме­талла (заготовки).

В табл.2.1 приведена техническая характеристика наиболее распространенных типов волочильных станов как для однократного, так и для многократного волочения конструкции ВНИИМЕТМАШа.

Кинематические схемы приводов станов ВСМ 1/650, ВСМ 1/550 и ВСМ 1/750 приведены на рис. 1.3-1.5.

Рис.1.1. Схема работы однократного волочильного стана:

1 - размоточное устройство; 2 - проволока - заготовка; 3 - волочильный инструмент; 4 - протянутая проволока; 5 - тянущий барабан; 6 - редуктор; 7 - электродвигатель

Рис.1.2. Общий вид волочильного стана ВСМ 1/650:

1-консоль для заготовки в мотках; 2-вращающиеся фигурки для мотков;3-электродвигатель привода; 4-коробка передач; 5-волочильный,тянущий барабан;6-спицы для накопления проволоки; 7-колонна съемника: 8-фигурка для увязки мотка; 9-фильеродержатель; 10-сварочный аппарат; 11-корпус блока стана; 12-электрошкаф; 13-наждак

1.2 Волочильные станы для многократного волочения

проволоки

На многократных волочильных станах проволока - заготовка про­ходит последовательно через несколько волок, изменяя после каждой

Волочильный стан типа UDZSA 5000/6

Шестикратный волочильный стан блочного типа модели UDZSA 5000/6 с максимальным усилием волочения на первом черновом блоке равным 50 кН (5000 кг), предназначен для волочения стальной угле­родистой проволоки при диаметре заготовки до 12 мм. При волочении медной или алюминиевой проволоки диаметр заготовки может быть больше. Общий вид волочильного стана UDZSA 5000/6 приведен на рис.3.1.

Все блоки данного стана имеют одинаковую конструкцию. Отли­чительную особенность имеет чистовой барабан, снабженный специ­альными спицами для сбора витков готовой проволоки в моток. Если волочильный стан снабжен намоточным аппаратом, то готовая прово­лока наматывается на катушки вместимостью до 1000 кг.

Каждый блок устанавливается на собственном железобетонном фундаменте, прочно прикрепляется к нему анкерными болтами. К бло­кам подводятся необходимые коммуникации: трубопроводы для водяно­го охлаждения барабанов и волокодержателей, электропитание, сис­темы управления и т.д.

В зависимости от технологических особенностей изготовления проволоки и получения необходимых механических свойств на готовом размере волочильные станы могут комплектоваться в одной линии с различным числом блоков (от одного до шести).Основные технические характеристики волочильных станов UDZSA 5000/1-6, 2500/1-6, 1250/1-10 и 630/1-10 приведены в табл.3.2.

Блоки волочильного стана UDZSA 5000/6 имеют в своем составе привод от электродвигателя переменного тока, клиноременную пере­дачу, четырехступенчатую коробку передач, две цилиндрические и одну коническую зубчатую передачу, приведенные на рис.3.2. Все механизмы установлены в литом стальном корпусе, обеспечи­вающем достаточную прочность и жесткость. Валы зубчатых колес имеют опоры на подшипниках качения. Смазка зубчатых колес и подшипниковых узлов - картерная, окунанием и разбрызгиванием. Зубья колес для увеличения стойкости подвергаются закалке и шли­фованию либо притирке. Упрочнению закалкой подвергаются и роли­ки дифференциала, работающие в условиях тяжелого нагружения.

Каждый волочильный стан оснащается заправочной цангой для протягивания конца проволоки через волочильный инструмент и нама­тывания на барабан нескольких витков проволоки для дальнейшего волочения. Другой конец цанги имеет крючок, который зацепляется за специальные отверстия в барабане. После наматывания нескольких витков проволоки (около 10) цанга снимается и стан включается с заправочной скорости на нормальную рабочую. Во время заправки нужно быть очень внимательным и предохранять руки от возможного затягивания их витками наматываемой проволоки.

Общий вид промежуточного барабана волочильного стана UDZSA 5000/п показан на рис.3.2.

Заготовка или проволока промежуточного размера, проходя через волочильный инструмент, установленный в волокодержателе 10, нама­тывается на тяговый барабан и после накопления некоторого объема пропускается через ролик 13 тормозного дифференциала и далее че­рез направляющий блок 14, установленный на вертикальной стойке, к волокодержателю следующего блока волочильного стана.

Включение блока волочильного стана производится кнопкой 9.. "Пуск", а остановка кнопкой 8 "Стоп". Управление системой охлаж­дения волочильного инструмента осуществляется перепускным клапа­ном 7, а охлаждение барабана - клапаном 6.

Во время заправки проволоки на барабане и настойке стана ножной выключатель "ползучей" медленной скорости привода блока -конечный выключатель 1. Частота вращения барабана контролируется тахогенератором 2.

Переключение ступеней зубчатых передач коробки скоростей на блоке осуществляется рычагами 16 и 17, причем одновременно одна и таже скорость (передача) устанавливается на всех блоках. Увели­чение линейной скорости волочения или окружной скорости барабанов от первого до последнего чистового осуществляется за счет различ­ного числа зубьев Za и Zb в кинематической схеме в каждом блоке.

Блокирующий контакт 15 отключает главный приводной электрод­вигатель при открытой дверце защиты. Все механизмы смонтированы на литом корпусе 18.

На рис. 3.3 представлена кинематическая схема одного блока волочильного стана UDZSA 5000/6, а в табл. 3.3 - данные чисел

Рис. 3.2. Общий вид блока волочильного стана UDZSA 5000/п: 1 - ножная кнопка"Стоп"; 2 - тахогенератор; 3 - электродвигатель; 4 - главный приводной электродвигатель; 5 - коробка электроклемм; 6 - перепускной клапан для охлаждения барабана; 7 - перепускной клапан для охлаждения инструмента; 8 - кнопка "Стоп"; 9 - кнопка "Пуск"; 10 - направляющий ролик перед фильеродержателем; 11 -крышка бака с охлаждающей жидкостью; 12 - тянущий барабан; 13 -тормоз дифференциала; 14 - верхний направляющий ролик; 15 - бло­кирующий контакт при открывании защитного ограждения; 16 - рычаг для включения 2-й и 4-й передачи; 17 - рычаг для включения 1-й и 3-й передач; 18 - корпус блока

1.3 Волочильные станы разделяют на два типа: барабанные и цепные.

Рис. 1.3.1. Продольный разрез волоки (а) и схемы барабанного (б) и цепного (в) волочильных станов

Барабанные станы (рис. 1.3.1, б) служат для волочения проволоки и труб небольшого диаметра, наматываемых на вертушку 1. Предварительно заостренный конец проволоки пропускается через отверстие волоки 2 и закрепляется на барабане 3, который приводится во вращение от электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу 4. Существуют также станы многократного волочения, имеющие до 20 барабанов с установленными перед каждым из них волоками.

Цепные станы с прямолинейным движением тянущего устройства (рис. 1.3.1, в) применяют для волочения прутков и труб, которые не могут наматываться в бунты. На этом стане конец прутка пропускают через отверстие волоки 2 и захватывают клещами 5, которые закреплены на каретке 6. Каретка через тяговый крюк 7 перемещается пластинчатой цепью 8, приводимой в движение от звездочки 9, которая вращается от электродвигателя 11 через редуктор 10.

Волочение, как правило, осуществляют в холодном состоянии, а потому оно сопровождается упрочнением (наклепом) металла. Исходными заготовками служат прокатанные или прессованные прутки и трубы из стали, цветных металлов и их сплавов. Величина деформации за один проход ограничена: = 1,25-1,45. Если для получения необходимых профилей требуется большая деформация, то применяют волочение за несколько переходов протягиванием через ряд постепенно уменьшающихся по величине отверстий. Для снятия наклепа после каждого перехода металл подвергают промежуточному отжигу. Для уменьшения силы трения металла об инструмент полируют отверстие в волоке и применяют различные смазки - минеральные масла, олифу, графит, тальк, мыла, фосфатные и металлические покрытия и др.

Сортамент изделий, изготовленных волочением, очень разнообразен: проволока 0,002-10 мм и фасонные профили (рис. 1.3.1, б), трубы диаметром от 0,3 до 500 мм с толщиной стенки от 0,05 до 5-6 мм.

Рис. 3.47. Схема волочения трубы (а) и примеры профилей, получаемых волочением (б)

Волочение труб можно выполнять без оправки, для уменьшения только внешнего диаметра (редуцирование), и с оправкой (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки). На рис. 3.47, а, показана схема волочения трубы 1 на длинной закрепленной оправке 3. В этом случае профиль полученной трубы определяется зазором между волокой 2 и оправкой 3. Волочение обеспечивает высокую точность размеров (стальная проволока диаметром 1,0-1,6 мм имеет допуск 0,02 мм), высокое качество поверхности, получение очень тонких профилей. Метод дает возможность широко варьировать (за счет наклепа, а также термической обработки) диапазон прочностных и пластических свойств металла готового изделия, резко сокращает отходы и увеличивает производительность. Отличительной чертой процесса волочения является его универсальность (простота и быстрота замены инструмента), что делает его очень распространенным.

2. Характеристика вспомогательного оборудования волочильных станов.

2.1 Размоточные устройства

Размоточные устройства предназначены для разматывания про­волоки-заготовки перед волочильным станом с целью ее последую­щего волочения. В зависимости от того, в каком виде поступает проволока для дальнейшей переработки: в мотках (бунтах) или на ка­тушках большой вместимости (до 1000 кг и более), конструктивно разматывающие устройства разделяются на три типа:

размотка с вращающихся фигурок;

размотка со стационарно установленных кронштейнов, консо­ лей;

размотка с устройства пинольного типа для установки кату­ шек.

К размоточным устройствам предъявляются требования:

обеспечение равномерного схода проволоки-заготовки без за­ путывания и под определенным углом;

возможность регулирования силы натяжения в зависимости от диаметра проволоки;

возможность сваривания концов проволоки без остановки во­ лочильного стана;

обеспечение безопасной работы обслуживающего персонала;

механизация загрузки разматывающих устройств;

возможность использования больших скоростей схода проволо­ ки с разматывающих устройств для обеспечения скоростного и высокоскоростного волочения проволоки.

При размотке проволоки из мотков, уложенных на вращающуюся фигурку, положительным преимуществом является то, что проволока., сматываясь с фигурки, не закручивается вокруг своей оси, что важ­но при волочении проволоки фасонного профиля по сечению. Но при больших массах мотка и большой частоте вращения фигурки из-за не­точной балансировки мотка относительно оси вращения возникают большие центробежные силы инерции, которые вызывают быстрый износ подшипниковых опор, а следовательно, и частый их ремонт. На вра­щающихся устройствах можно разматывать проволоку толстых и сред них размеров. Сварка же концов проволоки без остановки фигурки, а следовательно, и волочильного стана невозможна, поэтому увели­чивается время, затрачиваемое на ручные операции.

При установке мотков проволоки на кронштейнах имеется возмож­ность сваривания концов проволоки при работающем стане. Но при этом способе разматывания проволока, сходя с кронштейна, получает осевое закручивание за каждый виток на один полный оборот, т.е. на 360°. Проволока подходит к первому волокодержателю стана вол­нистой. Чтобы уменьшить степень волнистости, кронштейны устанав­ливаются на значительно большем расстоянии, чем вращающиеся фи­гурки, от волочильного стана, что увеличивает производственные площади.

Для предохранения самопроизвольного схода витков и их запу­тывания на кронштейне устанавливается специальный рычаг, задер­живающий витки силой собственной массы. Нижний рычаг также пре­пятствует виткам произвольного схода. Каждый снимаемый виток при­поднимает рычаги и они, ударяясь о свои опоры, издают стук-хло пок. Несколько таких работающих разматывателей создают в цехе до­полнительный шум в виде периодических ударов.

Разматыватель в виде подвески для двух бунтов одновременно транспортируется краном или кран-балкой из отделения для подго­товки поверхности проволоки к волочению в волочильное отделение. Общая грузоподъемность подвески до 1.5 т. Пока с одной подвески идет разматывание, на второй подготавливается конец бунта для сварки с задним концом первого бунта.

Размотка проволоки с катушки в настоящее время имеет самое большое распространение и, где это возможно, заменяет размотку из бунтов. Так как масса проволоки на катушках большой вместимости в несколько раз больше массы мотка, значительно сокращается ручное время на замену заготовки. Улучшаются условия транспортировки и хранения проволоки, уменьшается возможность запутывания витков, а следовательно, снижаются отходы металла. Практически возможна любая скорость сматывания, необходимая при волочении, работа раз­моточного устройства бесшумная.

Размоточное устройство имеет две самостоятельные стойки с вращающимися пинолями. Одна из пинолей должна иметь перемещение

вдоль своей оси для обеспечения установки катушек различных по своей ширине. Так, например, на одном разматывающем устройстве могут применяться катушки размером 630, 800 и 1000 мм по диаметру диска. Для большегрузных катушек предусматриваются грузоподъемные устройства, обычно гидравлического типа. Для обеспечения торможе­ния катушек, для создания натяжения сходящей проволоки имеется тормозное устройство колодочного или ленточного типа, позволяющее регулировать силу натяжения проволоки в зависимости от ее диамет­ра.

В некоторых случаях фрикционные тормозные системы работают недостаточно плавно и устойчиво. Поэтому в этих случаях в качест­ве тормоза устанавливают электродвигатель, работающий в генера­торном режиме и создающий плавное торможение. Величиной нагрузки на электродвигатель-генератор можно в широких пределах регулиро­вать силу натяжения проволоки, сматывающейся с катушки.

Важным элементом разматывающих устройств, особенно с мотков, является наличие конечных выключателей, предназначенных для отк­лючения волочильного стана в случае запутывания витков проволоки и ее затяжки, а также при окончании мотка проволоки. Они устанав­ливаются между размоточным устройством и волочильным станом.

Управление конечным выключателем осуществляется поворотным рычагом-скобой, через которую пропускается проволока. На некото­рых волочильных станах устанавливаются петлевые компенсаторы, ко­торые за счет удлинения или укорочения петли проволоки согласуют работу размоточного устройства с волочильным станом, также пре­дохраняя обрывность проволоки.

На рабочей площадке размоточных устройств устанавливаются ножницы для обрезки концов перед сваркой. Проволока тонких и средних диаметров может быть обрезана механическими ножницами, устанавливаемыми на острильных аппаратах. Для более толстого диа­метра от 0.8 мм и более широко зарекомендовали себя в работе нож­ницы с гидроприводом с силой резания до 150 кН (15 тс), имеющие автономную станцию со всем необходимым оборудованием. Рабочее дав­ление в гидросистеме достигает 16 МПа (160 кгс/см2).

Размоточные устройства с катушек AVS 630T и AVS 800T

Размоточные устройства указанных типов предназначены для разматывания проволоки-заготовки перед волочильным станом с кату­шек диаметром 315-630 мм на AVS 630T и диаметром 500-800 мм для AVS 800T. Максимально допустимая масса проволоки для первого уст­ройства до 700 кг, а для второго - до 1200 кг.

В сварном корпусе1 (рис.2.1) расположены две рычажные опоры 5 и 7. Опоры перемещаются поступательно по оси 4 при помощи ходового винта 6 с левой и правой резьбой, вращающегося вручную от штурвала 3. Зажимные конусы 9 имеют специальную форму, учитывающую размеры отверстий катушек различных диаметров. Для подъема катушек со станины, после зажатия их конусами, служит эксцентриковый механизм 2 с приводом от рукоятки-рычага 8. Опуская рычаг до горизонтального положения, катушка устанавливается в рабочее положение. На одном из конусов установлен тормозной шкив 10, работающий по принципу ленточного тормоза, и регулирование натяжения сходящей заготовки производится винтом Т-образной формы.

Рис.2.1. Размоточное устройство AVS 630T и AVS 800T

Намоточные аппараты для волочильных станов

Намоточные аппараты, устанавливаемые в одной линии с волочильными станами, предназначены для наматывания проволоки готового размера на катушки большой вместимости: 250, 500 и 1000 кг, а иногда и более. Благодаря большой вместимости катушки по сравнению с массой мотка на чистовом барабане волочильного стана, обычно не превышающей 70-80 кг, увеличивается производительность стана за счет сокращения числа его остановок для съема готовой проволоки, т.е. увеличивается доля машинного времени и сокращается время на ручные операции.

Намотанная проволока на катушках легко разматывается без запутывания при последующих технологических процессах, например, при перемотке проволоки на зарядные катушки в канатных цехах. В результате уменьшается количество отходов при перемотке.

На станах блочного типа намоточные аппараты являются самостоятельными агрегатами, работа которых должна быть строго согласованной с работой волочильного стана, точнее скорость намотки проволоки на катушку должна быть синхронизирована со скоростью ее движения с чистового барабана.

Намоточные аппараты, как самостоятельные агрегаты, имеют индивидуальные приводы, которые должны обеспечивать широкий диапазон скоростей намотки в соответствии со скоростями волочения проволоки на волочильном стане. Привод намоточного аппарата должен обеспечивать постоянное и равномерное натяжение проволоки при ее намотке на катушку и по мере увеличения диаметра намотки. Во время пуска волочильного стана не должно быть слабины проволоки, иначе произойдет проскальзывание витков проволоки на чистовом барабане волочильного стана и, как следствие, обрыв проволоки. Аналогично, при останове стана, торможении не должно быть чрезмерного натяжения проволоки между катушкой и чистовым барабаном.

studfiles.net

Волочение проволоки - особенности технологии и оборудование

Одним из способов качественной обработки металлических заготовок является волочение проволоки. Это особая технология на станках, при которой цветные металлы протягивают сквозь круглое или фасонное отверстие (фильеру) специального инструмента – волоки. Результатом процесса является уменьшение заготовки и увеличение ее длины. Это актуально для производства проволоки разного профиля и другой проволочной продукции, применяемой во всех областях человеческой деятельности.

Особенности процедуры

Процесс волочения несложный. В качестве исходного сырья используют катаную, литую или прессованную заготовки. Работы выполняют на специальном оборудовании – волочильных станках. Форма, диаметр и сечение готового длинномерного изделия зависят от параметров фильеры. По сравнению с прокаткой металла, технологическая операция имеет много преимуществ:

• Высокая производительность за счет автоматизации процессов станков.
• Волочение проволоки направлено на получение геометрически правильной продукции, с ровной и чистой поверхностью. Это позволяет снизить объем последующей обработки.
• Изделия обладают улучшенными механическими характеристиками.
• Возможность производить разные виды металлического шнура, в том числе порошковой проволоки, а также калиброванные прутки, тонкостенные трубы диаметром до 5 мм.
• Диаметр изделий варьируется от 1 до 10 микрон.
• Низкие затраты на волочильные станки.



Этапы волочения

Технология производства проволоки разделена на пять этапов.

Этап №1

Процедура травления с целью удаления поверхностного слоя материала – окалины, которая мешает волочению:


• Подготовка поверхности: обезжиривание, шлифование, полировка, вырезание бракованных участков.
• В окалине присутствуют сложные соединения других элементов, поэтому исходное сырье подвергают химической или механической обработке.
• Выбор метода травления зависит от природы металла. Удаление окалины производят фосфорной, соляной, азотной, плавиковой или серной кислотой, нагретой до 50 0C.
• Обрабатываемую поверхность очищают от продуктов травления. Это промывка заготовок с помощью специального растворителя или воды.
• После процедуры металл должен приобрести матовый оттенок.
• Сушка проволоки в течение часа при температуре 75–100 0C. Для этого используют специальные станки с сушильными камерами.

Этап №2



Термическая обработка проводится для того, чтобы заготовку сделать полумягкой, с мелкозернистой структурой, свободной от внутренних напряжений. Металл нагревают до определенной температуры, некоторое время выдерживают в таких условиях, охлаждают.

Отжиг изменяет свойства материала и облегчает процесс волочения проволоки. Скорость нагрева зависит от теплопроводности металла. Быстрота охлаждения определяется твердостью, которую нужно достичь после отжига. Стальные проволоки охлаждаются медленнее, чем углеродистые соединения.

Этап №3

При помощи специального молота или ковочных валок концы заготовки сплющивают и выравнивают. Процедура позволяет закреплять металл на барабане станка и пропускать сквозь фильеру.




Этап №4

Волочение проволоки: протравленное обработанное сырье протягивают на станке с максимальной скоростью через плавно сужающийся канал. По числу одновременно протягиваемых прутов процесс бывает:

• Однониточный.
• Многониточный.

По типу конечного продукта:

• Длинномерные изделия в виде мотков или катушек.
• Калиброванные прутки.



По количеству переходов волочение проволоки имеет две разновидности:

• Однократное – при котором протягивание осуществляется через одну волоку. Процесс подходит для толстой, плохо деформируемой проволоки.
• Многократное, когда материал подвергается сжатию последовательно на нескольких волоках.

Станок для волочения формирует профиль и размеры готовой продукции.

Этап №5

Завершающий этап предполагает выполнение отжига. Это делается с целью устранить вредное напряжение после волочения. Изделие становится мягким, устойчивым к разрывам, податливым к загибам, удлинению и скручиванию. После термической обработки проводят дополнительные отделочные операции, среди которых:

• Консервационная смазка.
• Разрезание на части.
• Маркировка.



Вид готовой проволоки после всех процессов обработки

Оборудование для выполнения волочения проволоки

Волочение проволоки происходит на станке, оборудованном специальным инструментом – волоком с отверстием, которое называется «глазком». Отверстие имеет постепенно уменьшающееся сечение, через которое протягивают заготовку.

Конструкция оборудования зависит от особенностей тянущего механизма:

• Станок для волочения, в котором металл наматывают на барабан и снимают в виде мотка или катушки. Барабанные машины бывают однократными и многократными.
• Агрегат, обеспечивающий прямолинейное движение заготовки. Устройства этой группы разделяются на цепные, реечные и винтовые.



Основной рабочий инструмент станка для производства проволоки – волока. Он состоит из двух элементов: непосредственно волоки и обоймы. Такая конструкция обусловлена условиями эксплуатации и материалом, из которого сделана фильера. Ее изготавливают из качественных твердых сплавов, которые устойчивы к истиранию, расколу и механическому воздействию. Инструмент станка условно разделен на четыре рабочие зоны:

• входная;
• смазочная;
• деформирующая;
• калибрующая.


Волоки бывают монолитными и составными из нескольких сопряженных частей. Сборная конструкция экономичнее монолитного механизма по расходу электроэнергии.

Во время волочения проволоку укладывают в стальную обойму, которая служит изделию защитой от излишнего сжимания.

На многих больших предприятиях калибровочные цеха оснащены разноплановыми станками под всевозможные виды продукции.

Удаление окалины

Волочение проволоки будет успешным при условии качественной обработки поверхности заготовки. Удалить окалину с поверхности можно тремя способами.

Электрохимический

Или электролитический метод позволяет увеличить скорость снятия ржавчины и окалины с поверхности металла под воздействием электрического тока и раствора кислоты. Процессы электрохимической обработки включают в себя два варианта.



Анодный – основан на растворении металла в контакте с положительным плюсом источника тока. Выделяющийся кислород способствует механическому отрыванию оксидов. Применяется для легированной и углеродистой стали с целью удаления тонких пленок.

Катодный – оксиды железа восстанавливаются под воздействием атомов активно образующегося водорода. Это опасный способ по сравнению с предыдущим, так как отрыв окалины плохо контролируется, и изделие обретает травильную хрупкость.

Химический способ

Незаменим, когда в качестве сырья используется кислостойкая сталь. Остатки флюсов и окислов удаляют с помощью раствора хлористых солей, щелочи или кислоты. Любое химическое вещество требует специальных знаний и осторожного обращения.

Традиционное кислотное травление предполагает последовательную обработку металла в двух ваннах – сернокислотной и азотнокислотной при определенной температуре.

Есть много вариантов этого способа. Выбор раствора и условия обработки зависят от состава и структуры окисной пленки.



Механический

Подразумевает шлифовку, галтовку, полировку и крацевание. В основе метода лежат такие процессы:

• деформация изгибом;
• скручивание, растяжение;
• прямое воздействие на поверхность изделия специальных реагентов или абразивных материалов;
• использование инструментов: щетки, иглорезы, микрорезцовые приборы.



Комбинированный

Способ основан на применении химического и электрохимического методов.




Особенности при волочении медной проволоки

Изделия, полученные путем волочения на станках, находят широкое применение в электронной и электрической областях. Как правило, используют проволоку толщиной от 20 мм до 10 мкм.

Изготавливать проволоку из меди следует на основе литых заготовок соответствующего профиля. Их подвергают плавлению, затем в горячем виде прокатывают. Поскольку процедура способствует появлению тонкой оксидной пленки, перед волочением проволоку обрабатывают водным раствором серной кислоты при температуре 45–50 0C.



Основной технологический процесс такой же, как и в производстве продукции из других металлов:

• Медную заготовку охлаждают воздухом, водой или специальным раствором.
• Поверхность смазывают мыльно-масляной эмульсией.
• Волочение проволоки проводят на 22-х и 18-кратных станках с применением прочной алмазной волоки.
• В процессе вытягивания заготовки используют волоки, отверстия которых четко соответствуют диаметру изделий.
• Рабочий инструмент может иметь одну или несколько матриц.
• Изделия диаметром до 0,05 мм оставляют без промежуточного отжига. К ним применяется технология погружного формования.
• Для максимально тонкого материала важно правильно подобрать смазочный состав. Это могут быть комплексные химические растворы, эмульсии или синтетические вещества.
• При необходимости медь подвергают термической обработке безокислительного типа в специальных электропечах, лишенных доступа воздуха.
• Кроме стандартного оборудования, для медных заготовок могут использоваться станки с роликами вместо отверстий для прохождения катанки.
• Благодаря такой технологии, готовые изделия имеют гладкую блестящую поверхность и соответствующий диаметр.

Многие промышленные предприятия эксплуатируют станки с совмещением операций волочения и отжига. Данный метод позволяет не только изготавливать проволоку из меди, но и производить медные трубы.

Видео по теме: Волочение проволоки - как это происходит

promzn.ru

2.11 Схемы волочильных станов

Цепной волочильный стан.

Тяговое усилие до 750 кН, длина прутков до 18 м, скорость волочения проволоки до 450 м/мин. В цепных станах осуществляется автоматическая подача смазки к волочильному инструменту. Смазка представляет собой густую консистентную основу (солидол и др.) с добавками (графит и др.). Одновременно можно тянуть до трех прутков.

Рис. 14 Цепной волочильный стан:

1 – цепной тяговый орган; 2 – каретка; 3 – изделие; 4 – волока; 5 - заготовка

Волочильный стан с гусеничным тяговым устройством.

Скорость волочения до 75 м/мин.

Может быть установлен в поточную линию, где есть дробемет, устройство для выпрямления прутка, ножницы, сварочная машина для сваривания прутка в стык и обеспечения непрерывности процесса.

Можно волочить как прутки длиной до 18 м (одновременно до трех штук), так и трубы. Прутки и проволоку диаметром от 6 до 20 мм изготавливают на станах с бунтовым подкатом (из Cu, Al, Fe).

Рис. 15 Гусеничный волочильный стан:

1 – двухгусеничный тяговый орган; 2 – изделие; 3 – волока; 4 - заготовка

Барабанный волочильный стан однократного волочения.

Скорость волочения достигает 200 м/мин. Бунты массой до 600 кг, прошедшие операции подготовки поверхности к волочению разматывают, а затем передний конец бунта приваривают к концу предыдущего, образуя непрерывный поток.

Смазка - мыльный порошок или мыльная стружка.

Рис. 16 Барабанный стан однократного волочения:

1 – приемный (приводной) барабан; 2 – изделие; 3 – волока; 4 - заготовка; 5 – барабан с бунтовым материалом (неприводной).

Барабанные машины многократного волочения (с последовательно расположенными барабанами).

Применяются для волочения проволоки любых размеров, чаще всего тонкой. Количество волок определяется суммой деформаций, которая допустима до отжига.

Рис. 17 Барабанная машина с последовательно расположенными барабанами

Машины многократного волочения (со ступенчатыми роликами).

Предназначены для волочения средней, тонкой и тончайшей проволоки.

По сравнению с предыдущим типом машин многократного волочения эти позволяют компактно расположить барабаны и разместить большее количество волок в ограниченном пространстве. Скорость волочения алюминиевой проволоки на таких станах достигает 25 м/мин.

2.12 Прессование

Прессование как процесс выдавливания металла из замкнутого объема через канал, образуемый прессовым инструментом, применяется для получения готовых изделий из заготовок при производстве прутков и труб крупного и фасонного сечения.

Прокаткой получать эти изделия выгодно при большом объеме однотипной продукции. При малотоннажных заказах прессование более экономически выгодно, так как позволяет быстро и с малыми потерями перестраивать процесс. Прутки и трубы из цветных металлов получают именно этим способом.

Из всех высокопроизводительных процессов получение изделий и прессование обеспечивает самую благоприятную схему напряженного состояния металла - схему трехосного неравномерного сжатия, при которой пластичность металла наивысшая.

Различают несколько технологических схем прессования. Наиболее распространенной и простой является схема прямого прессования, когда металл течет в направлении движения инструмента.

Можно выделить несколько разновидностей этого процесса, но общим для них является перемещение всей массы металла относительно контейнера, сопровождающееся наличием сил трения на контакте с контейнером, следствием чего является высокая степень неравномерности деформации металла.

Имеются прессы прямого прессования с опережающим заготовку движением контейнера. В таких прессах силы трения не тормозят процесс прессования, а, наоборот, ему способствуют.

При обратном прессовании нет перемещения металла относительно контейнера, поэтому внутри металла создается схема почти равномерного сжатия, исключающая пластическую деформацию почти во всем объеме. Только в непосредственной близости от матрицы начинается пластическое истечение. В связи с этим механические свойства готовых изделий получаются равномернее по сечению и длине, чем при прямом прессовании. При обратном прессовании требуется меньшее усилие, возможна более высокая скорость истечения металла, чем при прямом. Однако эта схема сложнее, более трудоемка и применяется реже.

studfiles.net

Волочение проволоки: технология, характеристика процесса

Одним из распространённых вариантов обработки металла стало волочение проволоки, технология, характеристика процесса зависят от конкретного производства. Технология известна человечеству уже не одно десятилетие. Этот метод используют для того, чтобы увеличить протяжённость, а также снизить поперечные параметры заготовки.

О сути операции, процессе выполнения

Волочение – это название для процесса, при котором происходит протягивание заготовок через отверстия, которые сужаются. При этом исходный материал может быть любым:

1. Алюминий.
2. Сталь.
3. Медь – она тоже допускает использование такого инструмента, как фильеры для волочения проволоки.

Волока – это инструмент, который используется для решения задачи. Фильера – название отверстия, конфигурацией определяющего форму профиля в готовом виде, после обработки.

По сравнению с прокаткой в исполнении волочильщика, методика волочения гарантирует повышение чистоты и точности на поверхности проволоки. То же касается труб, прутков и других деталей с различными габаритами. После такой обработки меняются характеристики материала, только в лучшую сторону. Это связано с тем, что детали в готовом виде получают дополнительное укрепление.

Особенно популярна технология при изготовлении фасонных профилей, требующих высокой прочности. Удачно получаются трубы с разным диаметром, проволоки с сечением в пределах от 1-2 микрон до 10 миллиметров. Возможны и большие показатели. Призма волочения помогает добиться точного результата.

При использовании современных технологий волочения гарантирована высокая производительность оборудования. При волоках это тоже просто. Даже операции с высокой скоростью не мешают добиваться результатов постоянно, без периодических сбоев. Величины обжатия исходного материала остаются серьёзными. Надо только использовать правильный станок для волочения проволоки.

Сам процесс волочения состоит из нескольких этапов, среди которых:

• Сначала исходное сырьё проходит травление в сернокислом растворе, температура которого составляет примерно 50 градусов. Данную операцию выполняют для продления срока службы у матриц. Эффект достигается за счёт снятия окалины с заготовок.
• После первого этапа осуществляют отжиг металлической поверхности, предварительный. Его выполняют с целью увеличения различных характеристик исходного материала. Так обеспечивается мелкозернистая структура у основания. Кроме того, современные методы защищают провод от повреждений.
• Агрессивный раствор нейтрализуют, чтобы можно было провести травление. После заготовки промывают. Без этого волочение труб невозможно.
• Концы исходного металлического сырья заостряются при помощи молота или ковочных волков.
• Непосредственно процесс волочения.
• Выполнение отжига. На этом волочение труб заканчивается.

Готовая проволока может подвергаться дополнительным операциям по обработке, включая резку изделий на требуемые по длине отрезки, правку, снятие концов и так далее. Отпечатки на изделиях не появляются.

О других важных особенностях процедуры

Согласно мнению специалистов, технология отличается только одним существенным недостатком. Это то, что показатель деформации проволоки получается слишком маленьким. Так получается из-за ограничения, причиной которого служит прочность конца выхода у заготовки. Какая сила деформации прилагается – такой получаем и результат. Следы волочения тоже бывают разными.

Исходный материал всегда должен быть катаным, прессованным, непрерывно литым. Это касается углеродистых и легированных сталей, цветных металлов. Литьё будет качественным только в том случае, если у основания присутствует определённая структура. О следах пятен тогда можно будет забыть.

Патентирование – технология, которая раньше всегда использовалась для стальных проволок. При данной процедура сначала материал нагревался до температуры аустенизации. А затем проводили экспозицию при помощи соляного или свинцового расплава. Выдержка предполагала сохранение температуры примерно на уровне 500 градусов по Цельсию. Это тоже отличие от волочения.

В наше время можно обойтись без таких сложных процедур. При выходе с прокатного оборудования стала гораздо легче обеспечить требуемые характеристики. Каждый станок оснащается специализированной системой охлаждения. Сейчас рабочие процессы не обходятся без мыльной стружки для сухого волочения.

Особенности оборудования для проведения работы

Для волочильных технологических операций используют специальные станки. Они оборудованы так называемым «глазком». Именно через него протягивают проволоку. Волока по сравнению с ней наделяется меньшим диаметром. Станы можно разделить на следующие по устройству механизма тянущего типа:

1. Агрегаты с наматыванием металла на барабан.
2. Машины, предполагающие движение по прямой линии. И сохранение суммарного обжатия.

Есть и специальные станы, созданные для производства изделий, не требующих комплектовки в бухты. Речь идёт о трубах и прутках. Именно проволоку, другие детали небольшого размера изготавливают с использованием барабанов. У такого оборудования тоже выделяют несколько разновидностей:

• Многократные станы, функционирующие без скольжения либо со скольжением.
• Однократные.
• Многократные станы с противонатяжением заготовок.

Использование всего одного прохода для завершения операции предполагается в самом простом механическом станке. Многократные станы предполагают использование 2-3 проходов. Волочение проволоки подразумевает, что схема используется непрерывная. У самых крупных предприятий, как правило, на вооружении стоит по полтора-два десятка агрегатов. Латунная щепа у них не появляется.

Саму проволоку при выполнении операции, когда используются станы, укладывают в стальную обойму, которая отличается прочностью и вязкостью. Она ни в коем случае не сжимает изделие, но снижает напряжения растягивания, которые могут появляться в момент выполнения операции по волочению. Волоки изготавливают из технических алмазов, это позволяет катанку из стали минимальной толщины. Здесь станы становятся незаменимыми помощниками.

Волоки сборной конструкции в последнее время получают всё большее распространение. Высокое трение не мешает изготавливать качественные проволоки. Операция не требует серьёзных расходов электроэнергии. А производительность станов будет больше, на 20-30 процентов. Это важная характеристика процесса волочения.

Информация об удалении окалины

Надо тщательно подготовить поверхность к дальнейшей технологической обработке. Тогда и результат процесса волочения будет гораздо лучше. Для удаления окалины современные производства используют следующие технологии:

1. Электрохимический метод.
2. Механический способ.
3. Химический вариант. Например, когда используется эмульсия для волочения медной проволоки.

Методика механической обработки – самая распространённая при создании заготовок из углеродистой стали. С точки зрения экономики, такое решение наиболее востребовано. И сама процедура выполняется без дополнительных сложностей.

Сначала проволоку укладывают между роликами спецконструкции, потом периодически происходит перегибание, в различных плоскостях. Наконец, металл из катанки и других вариантов очищается при помощи специальных щёток.

Химический метод избавления от окалины потребует серьёзных вложений денежных средств. В данном случае применяется соляная либо серная кислота. И для самих сотрудников операция связана с повышенной опасностью. Потому такие процессы применяются, только когда другие варианты недоступны по той или иной причине.

К оборудованию и самой работе допускают только тех, кто прошёл специальное обучение. Химические варианты процедуры станут незаменимыми, если окалину требуется удалить с нержавеющих, кислотостойких высоколегированных марок сталей. Это отличный вариант для тех, кого волнует, как защитить кабель от истирания при волочении.

Электрохимическая очистка предполагает осуществление травления электролитического типа. Технология делится на катодные и анодные разновидности. Эффективность и безопасность второго варианта выше. В данном случае роль анода играет очищаемая заготовка. Катодом становится медь, железо либо свинец.

Катодное травление представляет большую опасность в связи с тем, что при нём происходит активное выделение водорода в атмосферу. Отрыв окалины практически не контролируется. Из-за этого формируется так называемая «травильная хрупкость». Конструкция своих первоначальных свойств не меняет.

Заготовку надо тщательно промыть после того, как с неё удалили окалину, используя химический метод. Иначе конструкция не избавится от проблемных элементов:

• солей железа;
• грязи;
• шламов;
• остатков травильных элементов;
• раствора кислоты.

Эти компоненты просто засохнут, если не провести обработку сразу после завершения операции. Сначала конструкцию промывают в холодной воде, потом переходят к давлению в холодной. Величина давления с отжигом – примерно 700 Па.

Видео: волочение проволоки в Германии.

Удаление окалины механическим путём и волочение

В настоящее время запущено большое количество линий, которые относятся к комбинированной разновидности. В частности, производители совмещают устройства удаления окалины с волочильными станами. Есть и другие варианты комбинирования. Смазка для волочения помогает при любом из них.

Такое решение и использование методики даёт владельцам сразу несколько преимуществ:

1. Нет необходимости совершать дополнительные операции.
2. Все действия совершаются в одном месте.
3. Катанка легко транспортируется в волочильное производство.

Стандартные и старые линии волочения трудно совместить с травильными станками из-за серьёзных габаритов. Но современные технологии позволили снять ограничение при расчете.

Объединение агрегатов имеет и другие положительные стороны:

• Сокращение персонала, требуемого для выполнения операций.
• Сокращение расходов, связанных с процессом.
• Удаление окалины механическими способами стоит дешевле, если сравнить с применением оборудования для химических процессов.
• Травильный агрегат не даёт отходов, что позволяет сохранить безопасность при любых условиях. Рассчитать итоговые свойства становится проще.

Некоторые предприятия используют так называемое многониточное волочение медной проволоки. Но с увеличением количества ниток падает скорость производства. Это связана с тем, что приходится тратить больше времени на ликвидацию последствий после выполнения каждой операции.

Многониточные станки требуют использования тщательного подхода при подготовке основания, проволочную конструкцию надо защищать. Необходимо грамотно подобрать так называемую технологическую смазку, средства охлаждения.

metmastanki.ru

Принцип работы ТЭЦ, устройство ТЭС

Принцип работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) основан на уникальном свойстве водяного пара – быть теплоносителем. В разогретом состоянии, находясь под давлением, он превращается в мощный источник энергии, приводящий в движение турбины теплоэлектростанций (ТЭС) - наследие такой уже далекой эпохи пара.

Первая тепловая электростанция была построена в Нью-Йорке на Перл-Стрит (Манхэттен) в 1882 году. Родиной первой российской тепловой станции, спустя год, стал Санкт-Петербург. Как это ни странно, но даже в наш век высоких технологий ТЭС так и не нашлось полноценной замены: их доля в мировой энергетике составляет более 60 %.

И этому есть простое объяснение, в котором заключены достоинства и недостатки тепловой энергетики. Ее «кровь» - органическое топливо – уголь, мазут, горючие сланцы, торф и природный газ по-прежнему относительно доступны, а их запасы достаточно велики.

Большим минусом является то, что продукты сжигания топлива причиняют серьезный вред окружающей среде. Да и природная кладовая однажды окончательно истощится, и тысячи ТЭС превратятся в ржавеющие «памятники» нашей цивилизации.

Принцип работы

Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и «ТЭС». Говоря понятным языком – они родные сестры. «Чистая» теплоэлектростанция – ТЭС рассчитана исключительно на производство электроэнергии. Ее другое название «конденсационная электростанция» – КЭС.

Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ - разновидность ТЭС. Она, помимо генерации электроэнергии, осуществляет подачу горячей воды в центральную систему отопления и для бытовых нужд.

Схема работы ТЭЦ достаточно проста. В топку одновременно поступают топливо и разогретый воздух - окислитель. Наиболее распространенное топливо на российских ТЭЦ – измельченный уголь. Тепло от сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел в пар, который затем под давлением подается на паровую турбину. Мощный поток пара заставляет ее вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Далее пар, уже значительно утративший свои первоначальные показатели – температуру и давление – попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» он опять становится водой. Затем конденсатный насос перекачивает ее в регенеративные нагреватели и далее - в деаэратор. Там вода освобождается от газов – кислорода и СО2, которые могут вызвать коррозию. После этого вода вновь подогревается от пара и подается обратно в котел.

Теплоснабжение

Вторая, не менее важная функция ТЭЦ – обеспечение горячей водой (паром), предназначенной для систем центрального отопления близлежащих населенных пунктов и бытового использования. В специальных подогревателях холодная вода нагревается до 70 градусов летом и 120 градусов зимой, после чего сетевыми насосами подается в общую камеру смешивания и далее по системе тепломагистралей поступает к потребителям. Запасы воды на ТЭЦ постоянно пополняются.

Как работают ТЭС на газе

По сравнению с угольными ТЭЦ, ТЭС, где установлены газотурбинные установки, намного более компактны и экологичны. Достаточно сказать, что такой станции не нужен паровой котел. Газотурбинная установка – это по сути тот же турбореактивный авиадвигатель, где, в отличие от него, реактивная струя не выбрасывается в атмосферу, а вращает ротор генератора. При этом выбросы продуктов сгорания минимальны.

Новые технологии сжигания угля

КПД современных ТЭЦ ограничен 34 %. Абсолютное большинство тепловых электростанций до сих пор работают на угле, что объясняется весьма просто - запасы угля на Земле по-прежнему громадны, поэтому доля ТЭС в общем объеме выработанной электроэнергии составляет около 25 %.

Процесс сжигания угля многие десятилетия остается практически неизменным. Однако и сюда пришли новые технологии.

Особенность данного метода состоит в том, что вместо воздуха в качестве окислителя при сжигании угольной пыли используется выделенный из воздуха чистый кислород. В результате, из дымовых газов удаляется вредная примесь – NОx. Остальные вредные примеси отфильтровываются в процессе нескольких ступеней очистки. Оставшийся на выходе СО2 закачивается в емкости под большим давлением и подлежит захоронению на глубине до 1 км.

Метод «oxyfuel capture»

Здесь также при сжигании угля в качестве окислителя используется чистый кислород. Только в отличие от предыдущего метода в момент сгорания образуется пар, приводящий турбину во вращение. Затем из дымовых газов удаляются зола и оксиды серы, производится охлаждение и конденсация. Оставшийся углекислый газ под давлением 70 атмосфер переводится в жидкое состояние и помещается под землю.

Метод «pre-combustion»

Уголь сжигается в «обычном» режиме – в котле в смеси с воздухом. После этого удаляется зола и SO2 – оксид серы. Далее происходит удаление СО2 с помощью специального жидкого абсорбента, после чего он утилизируется путем захоронения.

Пятерка самых мощных теплоэлектростанций мира

Первенство принадлежит китайской ТЭС Tuoketuo мощностью 6600 МВт (5 эн/бл. х 1200 МВт), занимающей площадь 2,5 кв. км. За ней следует ее «соотечественница» - Тайчжунская ТЭС мощностью 5824 МВт. Тройку лидеров замыкает крупнейшая в России Сургутская ГРЭС-2 – 5597,1 МВт. На четвертом месте польская Белхатувская ТЭС – 5354 МВт, и пятая – Futtsu CCGT Power Plant (Япония) – газовая ТЭС мощностью 5040 МВт.

www.techcult.ru

2 Техническая характеристика оборудования

Волочильный стан Sket UDZSA 2500/5 использует заготовку, получаемую со станов среднего волочения диаметром от 3 мм до 2 мм, для более тонкой продукции диаметром 1,6 мм до 1,2 мм. Технологическая скорость 300 м/мин, временное сопротивление разрыву заготовки, 400-1400 Н/мм2.

2.1 Кинематическая схема волочильного стана Sket udzsa 2500/5

Кинематическая схема волочильного стана Sket UDZSA 2500/5 изображена на Рисунке 2.1. Передача движения от электрического двигателя 1 на барабан 6 осуществляется через шкивы и клиноременную передачу 2, редуктор блока 3, коническую пару 4 и вертикальный вал 5.

Рисунок 2.1 Кинематическая схема блока стана Sket UDZSA 2500/5

Редуктор представляет собой литую станину с гнездами под подшипники, в которых размещаются три горизонтальных вала с четырьмя парами зубчатых шестерен с различным количеством зубьев – стан четырехскоростной. Движение от горизонтального вала редуктора на вертикальный вал передается посредством конической пары шестерен 6.

Кнопки управления станом: «пуск-стоп» насоса и стана, кнопка для заправки на пониженной скорости.

Барабан с трех сторон огражден броневой плитой. На ограждении барабана установлена блокировка обрыва проволоки. В момент обрыва конец проволоки ударяет по плите выключателя обрыва, при этом срабатывает электрическая схема (блокировка) на отключение стана.

На блоке стана со стороны обслуживания установлен «барьерный» выключатель в виде отрезка трубы или прутка. Если задеть его рукой или туловищем – стан остановится. У места размотки проволоки установлен «петлеуловитель» – выключатель стана в случае запутывания витков катанки (заготовки).

Барабан и волока (через стенку волокодержателя) охлаждаются водой. Рабочая часть барабана должна обладать высокой твердостью и чистотой обработки, а вся конструкция его должна способствовать беспрепятственному перемещению проволоки. Габариты барабана увеличены спицами (стойками).

Большим преимуществом таких машин является сравнительно быстрое охлаждение проволоки благодаря тому, что она не задерживается на барабане, а остановка стана необходима лишь при сменах волок.

2.2 Тянущие и намоточные устройства

Барабаны и шкивы в зависимости от конструкции стана служат для передачи усилия волочения при помощи сил трения между проволокой и поверхностью барабана (шайбы).

У машин магазинного типа они помогают создать некоторый запас проволоки. Конструкция барабанов предусматривает их охлаждение и охлаждение проволоки.

Проволока поступает всегда на один участок барабана – галтель и далее вытесняется другими витками, что обеспечивает постоянную скорость.

Тянущие и намоточные устройства изображены на Рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Профиль(а) и галтель (б) волочильного барабана

Высота галтели равна 10…40 диаметрам проволоки, уклон от 1/5 до 1/30. Выше галтели витки проволоки становятся свободными. Прием проволоки в мотки осуществляется последним барабаном, в котором имеются прорези. В прорези входят раздвижные, плоские ребра съемника. Масса формируемого мотка от 80 до 150 кг. Съемник с мотком поднимают специальной лебедкой на поворотной консоли.

Прием проволоки на катушки и большегрузные мотки массой до 1000 кг осуществляется с помощью шпуленамоточного аппарата (ШНА). В процессе накопления проволоки на катушке изменяется линейная скорость намотки. Для соблюдения постоянства скорости намотки имеются специальные механические и электромагнитные устройства. Для равномерной укладки витков проволоки применяются гидравлические и механические укладчики.

Привод укладчика может быть как индивидуальный, так и общий с приводом ШНА через ременную передачу на вал укладчика.

Внутреннее охлаждение барабанов осуществляется за счет распыления воды при вращении.

Применяется и воздушное охлаждение барабанов и проволоки на них. Непосредственно на станине блока устанавливается вентилятор, который подает воздух на барабан через воздушные зазоры в станине. Наиболее эффективное охлаждение волок достигается при подаче проточной воды непосредственно на оправу волоки.

Защита трубопроводов электрохимическая