Выбор материала, технологии термообработки и оборудования для звездочек агломашин

Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра материаловедения

Отчет по практике

по теме: «Выбор материала, технологии термообработки и оборудования для звездочек агломашин»

Выполнил студент Аниченков Виктор Руководитель практики инженер технолог УГМ от предприятия Флоринская В.А.

Руководитель практики от ВУЗа к.т.н. доцент Шейченко Г. В.

Мариуполь 2008

1. Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича

2. Фасонно-сталелитейный цех

2.1 Сталеплавильный участок ФСЛЦ

2.2 Термическое отделение ФСЛЦ

3. Материал, технология термообработки и оборудования для звездочек аглодробилок

4. Основное, дополнительное и вспомогательное оборудование

5. Контроль качества и виды брака

6. Требования безопасности и охраны окружающей среды

7. Творческое задание Вывод Список литературы Приложения

Данный отчет отражает содержание производственной практики и включает в себя: краткую характеристику предприятия; общую характеристику фасонно-сталелитейного цеха, сталеплавильного и термического участка цеха; детальное описание технологии термообработки таких деталей аглодробилок, как звездочки; описание основного, дополнительного и вспомогательного оборудования для термической обработки звездочек; а также предложения по повышению долговечности и увеличению срока службы деталей аглодробилок (звездочек).

В результате прохождения технологической практики были закреплены и углублены знания, полученные при изучении основных лекционных курсов по общенаучным и специальным дисциплинам. Приобретен опыт работы по специальности.

1. МАРИУПОЛЬСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ им. ИЛЬИЧА

В своей вековой истории комбинат прошел нелегкий путь испытаний, связанный со строительством, вводом и освоением производственных мощностей, с восстановлением их из руин после Великой Отечественной войны и дальнейшим наращиванием объемов производства, интенсивным новым строительством объектов металлургической части комбината и, наконец, с нынешним этапом — кардинальной реконструкцией в направлении существенного улучшения качества продукции и расширения ее сортамента применительно к требованиям мирового рынка. Сегодня металлургический комбинат им. Ильича — одно из крупнейших в Украине предприятий с полным металлургическим циклом, производит разнообразную продукцию. В ее числе толстолистовая и тонколистовая горячекатаная и холоднокатаная полосовая и листовая сталь из монометалла, толстолистовая биметаллическая сталь для различных агрессивных сред, бесшовные горячекатаные трубы нефтяного сортамента, сварные прямошовные водои газопроводные трубы, а также баллоны для различных рабочих сред и давлений.

Мариупольский металлургический комбинат им. Ильича основан в 1897 году Никополь-Мариупольским горнометаллургическим обществом. Размещению комбината в г. Мариуполе способствовали близость сырьевых и топливных ресурсов, наличие морского порта и возможность организации дешевых морских перевозок, рабочая сила крестьян окружающих сел. На протяжении своей почти вековой истории комбинат неоднократно коренным образом перестраивался, реконструировался и расширялся, что позволило ему стать одним из крупнейших предприятий Украины с полным металлургическим циклом.

Основное направление деятельности комбината — производство высококачественного стального листа широкого сортамента для ответственных конструкций, нефтепроводные, бурильные, газои водопроводные трубы, баллоны для сжатых газов.

Своей продукцией комбинат вносит большой вклад в укрепление и развитие экономики государства, его обороноспособность. Так, на комбинате впервые было освоено производство брони для танка Т-34, сыгравшего большую роль в победе над фашистской Германией. По газопроводным трубам, изготовленным из металла комбината, транспортируется природный газ от месторождений крайнего Севера в различные пункты стран Европы и Азии.

Комбинат является основным поставщиком для судостроения стального листа, сертифицированного классификационными обществами. Корпуса многих кораблей торгового, ледокольного и военного флота Украины и России изготовлены из металла комбината.

Комбинат является единственным в государстве производителем оцинкованного холоднокатаного листа и автомобильных баллонов для сжатого газа. Продукция комбината экспортируется более чем в 50 стран мира. На базе комбината зародилось и получило развитие в Мариуполе тяжелое машиностроение и цистерностроение.

Организованный в 30-е годы при комбинате для обучения кадров институт разросся и развился в Приазовский государственный технический университет, подготовивший десятки тысяч специалистов различного профиля не только для предприятий Донбасса, но и для стран Восточной Европы, а также многих развивающихся стран Азии, Африки и Южной Америки.

За большой вклад в развитие обороноспособности страны, производство железнодорожных цистерн для различных жидких сред, труб для магистральных газопроводов Украины комбинат дважды награждался высокими правительственными наградами. За крупные экономические и научно-технические достижения работники комбината неоднократно удостаивались Государственных премий.

В 1993 году за конкурентноспособную и качественную продукцию, а также за участие в развитии экономики Украины и интеграцию в мировую экономику арендное предприятие — «Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича» удостоен международного приза «Золотой Глобус» .

Техника и технология на комбинате продолжают развиваться с привлечением ведущих зарубежных фирм комбинат строит известково-обжигательный цех с печами фирмы «Мерц», реконструирует комплекс производства кислородно-конвертерной стали, осуществляет программу реконструкции непрерывных широкополосных станов 1700 горячей и холодной прокатки с целью производства высококачественного автомобильного листа и штрипсов из малоперлитной стали для сварных труб большого диаметра. Большая значимость в программе развития комбината придается мерам по охране окружающей среды. Реализация первого этапа программы и сертификация более 120 видов листовой стали авторитетными классификационными центрами (Регистр Ллойда, Англия, Американское бюро судоходства; Регистр Ллойда, Германия и ТЮФ Норд, Германия) позволили комбинату экспортировать свою продукцию более чем в 50 стран мира. На комбинате постоянно внедряются новейшие достижения науки и техники, чему способствует тесное сотрудничество с десятками научно-исследовательских институтов Украины и России.

История комбината — коллективная биография десятков тысяч мужественных людей, посвятивших свою жизнь славной профессии металлургов. С течением времени изменяется технология, обновляется оборудование, меняется облик комбината, но неизменными остаются изобретательность и трудолюбие людей. Эти качества работников комбината являлись базой устойчивости комбината в прошлом, позволяют ему обеспечивать свое благополучие в настоящем и послужат гарантией.

2. фасонно-сталелитейный цех

В 1963 г. на Ждановском метзаводе началось строительство фасонно-сталелитейного цеха (районного значения). Фасонно-сталелитейный цех (ФСЛЦ) металлургического комбината им. Ильича пущен в эксплуатацию в 1971 г. Построен он был по типовому проекту Гипромеза.

Общая площадь цеха 34 550 м, в т. ч. производственная — 21 170 м.

В состав входят девять основных участков:

1. Модельный. На этом участке происходит разработка чертежей и изготовление уменьшенных моделей литейных форм из дерева, парафина и др. материалов. Модельный участок ФСЛЦ производит 70 м³ деревянных и 1 м³ пластмассовых моделей в месяц.

Материал выбирают в зависимости от характера производства и сложности детали. В единичном или мелкосерийном производстве используют модельную оснастку из древесины.

2. Смесеприготовительный. Участок занимается приготовлением песчано-глинистых смесей для изготовления литейных форм. Свойства и составы смесей выбирают в зависимости от технологии изготовления форм и стержней, рода металла, конфигурации и массы отливок.

Формовочные смеси делятся на облицовочные, наполнительные и единые. К облицовочной смеси, непосредственно контактирующей с расплавленным металлом, предъявляют наиболее высокие требования. Облицовочную и наполнительную смеси можно заменять единой смесью.

3. Стержневой. Задача этого участка — изготовление стержней для литейных форм в случае, если изготавливаемая деталь предполагает наличие отверстий.

4. Формовочный. На этом участке происходит непосредственное изготовление литейных форм из смесей соответствующего состава.

5. Сталеплавильный. Площадь, занимаемая под плавильным участком, составляет 1087?18=19 566м². Основные технологические операции, выполняемые в плавильном отделении:

1. Подготовка шихты и флюсов к загрузке в печь (прокалка, подогрев, просев, дробление).

2. Загрузка шихты и флюсов в печь

3. Плавка

4. Отбор проб дли контроля качества сплава.

5. Выдача жидкого сплава и шлака из плавильной печи.

Для выплавки стали в отделении установлены 2 электродуговые печи типа ДСП-25и 2 печи типа ДСПЗА.

6. Арматурный. Задача этого участка — изготовление арматуры для деталей, нуждающихся в армирующих деталях.

7. Участок выбивки. На этом участке происходит извлечение (выбивка) отлитых деталей из сталелитейных форм. Выбивка отливок осуществляется на 30 тонной выбивной решетке и на 100 тонной (устанавливается в корпусе термообрубного отделения). Инерционная решетка предназначена для выбивки форм средних и крупных отливок. Она оборудована вытяжной вентиляцией. Формы из литейного корпуса передаются передаточной тележкой (75 т) и устанавливаются краном на решетки.

8. Участок ручной формовки. Участок занимается ручным изготовлением литейных форм для производства немассивных деталей.

9. Термообрубной. На термообрубном участке ФСЛЦ расположены: шесть термических печей, три крана грузоподъемностью 30 т, 50 т и 75 т (тележка грузоподъёмностью 40 т).

В цехе также имеется пескометная линия ЛН-240Г. Фактическая производительность линии 4 кф/ч.

Проектная мощность цеха составляет 40 000 т стального литья в год. 20 000 т пробок и 16 000 слитков по избыточному металлу.

В основу техпроцесса был заложен принцип производства и максимальной механизации при заданном объеме выпуска продукции, развесе и характере литья.

В цехе преобладает единичное и мелкосерийное производство, номенклатура отливок достаточно разнообразна как по используемым сплавам, так и по массе.

Оборудование цеха установлено в 1970 г. и работает без замены в течении 30 лет настоящее время фактически изношено и морально устарело. Это отрицательно сказывается на качестве изготавливаемых отливок, на увеличении трудозатрат при их обрубке, а также на непроизводительных потерях рабочего времени, связанных с внеплановыми ремонтами оборудования.

2.1 Сталеплавильный участок ФСЛЦ

сталеплавильный металлургический термообработка звездочка Для изготовления отливок на сталеплавильном участке ФСЛЦ предусмотрены следующие марки сталей:

— конструкционные нелегированные: 15Л, 25Л, 35Л, 45Л;

— конструкционные легированные: 35ХМЛ, 45ГЛ;

— легированные, со спецсвойствами:

а) мартенситного класса: 20Х5МЛ, 40ХЛ (жаростойкие);

б) аустенитно-ферритного класса: 40X24Л (жаростойкие);

в) аустенитного класса: сталь Гатфельда 110Г13Л (для износостойких отливок).

Номенклатура отливок из вышеприведенных марок стали приведена в таблицах 2.1 и 2.2. Химический состав выплавляемых сталей, согласно ГОСТ 977–88, приведен в таблице 2.3.

Таблица 2.1 — Марки выплавляемых сталей и номенклатура изготовляемых из них деталей

Таблица 2.2 - Номенклатура деталей, выплавляемых из углеродистых сталей

Таблица 2.3 — Химический состав выплавляемых сталей

В зависимости от назначения и требований, предъявляемых к деталям, отливки разделяются на 3 группы в соответствии с таблицей 2.4.

Таблица 2.4 — Виды отливок, в зависимости от назначения

2.2 Термическое отделение ФСЛЦ

На термическом отделении ФСЛЦ расположены шесть термических печей и закалочная ванна. План термического участка смотреть в приложении 1. Это печи газовые камерные печи с выдвижным подом. Размеры печей и закалочной ванны приведены в таблице 2.5 и таблице 2.6 соответственно.

Таблица 2.5 — Размеры термических печей

Таблица 2.6 — Размеры закалочной ванны

3. Материал, технология термообработки и оборудования для звездочек аглодробилок

Звездочки для аглодробилок (чертеж звездочки смотреть в приложении 2), начиная с 2007, отливают из низколегированной стали 75ХФТЛ. До этого использовали сталь 70ХЛ. Однако детали из стали 70ХЛ были недолговечны: звездочки служили не более 6 месяцев, поэтому ФСЛЦ приходилось ежемесячно выплавлять по 2 комплекта звездочек (18 штук). Следствие чего комбинат им. Ильича только из-за простоя агломашин, связанного с заменой деталей, терял около 1,5 млн. гривен в год (по данным на 2006 год). Решение о повышении долговечности деталей аглодробилок (звездочек) было высказано, а затем и реализовано на комбинате, профессором Малиновым Л. С., заведующим кафедрой материаловедения Приазовского государственного технического университета. На основе проведенных исследований, им и членами кафедры, было предложено использовать низколегированную сталь 75ХФТЛ, которая по долговечности превысила сталь 70ХЛ в 1,5 раза. При этом никакие другие параметры производства звездочек изменены не были.

Химический состав стали 75ХФТЛ приведен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 — Химический состав стали 75ХФТЛ (мас., %)

Термообработка — нормализация и последующий высокий отпуск. График режима термообработки смотреть в приложении 3.

Термообработку стали 75ХФТЛ осуществляют в печах на газовом отоплении с выдвижным подом. Для термообработки одной звездочки необходима одна термическая печь. Информацию о данном виде печи смотреть в разделе 4 «Основное, дополнительное и вспомогательное оборудование».

После термообработки в стали 75ХФТЛ получена мелкозернистая сорбитная структура (рисунок 1). Твердость при этом составляла 3000 — 3300. В стали 70ХЛ она не превышает 2400 HB. Более высока твердость стали 75ХФТЛ обеспечивает и более высокую абразивную износостойкость. Так, при испытании на износ, проводимом кафедрой материаловедения, относительная износостойкость стали 75ХФТЛ, как и ожидалась, была выше, чем у стали 70ХЛ на 30%.

Рисунок 1 - Микроструктура стали 75ХФТЛ

4. основное, дополнительное и вспомогательное оборудование

В процессе термообработки деталей аглодробилки (звездочек) используются следующие виды оборудования:

— основное;

— дополнительное;

— вспомогательное.

К основному оборудованию относятся термические (камерные) печи с выдвижным подом и закалочная ванна. Их габаритные размеры смотреть во втором подразделе раздела 2 «Фасонно-сталелитейный цех».

Камерные печи с выдвижным подом широко используются для отжига, отпуска и нагрева под закалку тяжелых деталей. Под такой печи выполняется в виде выдвижной тележки, футерованной шамотным кирпичом. Это позволяет загружать и разгружать детали вне рабочего пространства печи с помощью мостового крана. Тележка выдвижного пода состоит из ряда продольных швеллеров, которые через поперечные швеллеры передают нагрузку на колеса, укрепленные в роликовых подшипниках. На лист железа толщиной 8 — 12 мм сначала укладывается плашкой два ряда изоляционных кирпичей, затем четыре-пять рядов шамота. Общая толщина пода 400 — 450 мм. В печах, предназначенных для тяжелых садок, выгоднее вместо колес использовать ролики, соединенные с обеих сторон планками. Подина на катках лежит свободно, опираясь на них через специальные направляющие. В малых печах под иногда выдвигается на чугунных шарах диаметром 100 —150 мм. Они малочувствительны к нагреву и позволяют исключить скольжение. На выдвижной подине и на поду печи делают направляющие желоба, в которых и размещаются опорные шары.

Наличие двух подов позволяет свести к минимуму простои печи и потери тепла выдвинутым подом. При операциях отжига садку можно охлаждать вне печи — на воздухе или в специальном охладителе, а печь использовать лишь для нагрева. В этом случае резко увеличивается ее производительность и уменьшается расход тепла на разогрев кладки. Большое внимание должно быть уделено созданию герметичности рабочего пространства. Боковые щели между тележкой и стенками печи уплотняются песочными затворами. Для удобства заполнения песком затвор лучше делать в виде несущего уголка на тележке и ножа, укрепленного в стенках печи. В больших печах заслонку часто заменяют футерованным экраном, находящимся на выдвижном поду, Печь с выдвижным подом может иметь любую теплотехническую конструкцию (за исключением нижней топки), работать на различных видах топлива. В ФСЛЦ используются печи на газовом отоплении. При газовом отоплении чаще всего применяют печи с непосредственным сжиганием топлива в рабочем пространстве, а при нефтяном — печи с небольшими боковыми топками.

В приложении 4 показана типовая конструкция печи с выдвижным подом. Печь имеет горелки, расположенные в два ряда по ее высоте. Продукты сгорания отводятся с пода по каналам в боковых стенках в два борова, которые под печью соединяются в один. Под выдвигают на роликах с помощью реечного механизма. Для герметизации пода на тележке устанавливают песочные затворы. Небольшие печи обычно имеют один ряд нижних горелок.

К дополнительному оборудованию относятся приборы для замера температуры в процессе термообработки и приборы для замера твердости. Для замера температуры как при нагревании детали (в печи), так и при охлаждении используют:

— термометр (для определения температуры при охлаждении детали в жидкости);

— термокарандаши (для определения температуры при охлаждении детали на воздухе);

— пирометр (для определения температуры при нагреве детали в печи).

Для определения твердости, что позволяет также контролировать качество проведения термической обработки, используют:

— прибор Бринелля (для мелкогабаритных изделий);

— переносной прибор ТЭМП-2 (наиболее часто используется и позволяет измерять твердость непосредственно на месте складирования готовой продукции).

Остановимся более подробно на приборе ТЭМП-2 (Твердомер электронный малогабаритный переносной программируемый). Общий вид прибора смотреть в приложении 5. Он предназначен для экспрессного измерения твердости сталей и сплавов по шкалам Бринелля (HB), Роквелла (HRC), Шора (HSD), Виккерса (HV), а также определения предела прочности на растяжение Rm (у_В) (кгс/мм²) по ГОСТ 2276–77 для углеродистых сталей перлитного класса. Эти пять шкал изначально запрограммированы в твердомере.

Твердомером можно проводить измерения при различных углах положения датчика относительно поверхности изделия. В твердомер можно запрограммировать и другие шкалы для таких материалов как чугун, цветные металлы и их сплавы, резина и др.

Твердомер может быть применен в производственных и лабораторных условиях в машиностроении, металлургии, энергетике и других отраслях промышленности, а также в ремонтно-монтажных организациях. Объектами измерений могут быть крупногабаритные изделия, узлы и детали сложной формы, имеющие труднодоступные зоны измерений, в том числе сосуды давления различного назначения (корпуса атомных и химических реакторов, коллекторы и т. д.), трубопроводы, роторы турбин и генераторов, валки прокатных станов, коленчатые валы, шестерни, детали и узлы различных транспортных средств, рельсы, колеса вагонов, электрои тепловозов, промышленные полуфабрикаты (отливки, листы, трубы, в том числе тонкостенные — менее 7 мм) и т. д.

Прибор может быть применен для оперативного контроля твердости деталей массового производства в цеховых условиях, например, для оценки стабильности технологических процессов: термической, химико-термической, механической обработок, сварки, обработки давлением, поверхностного упрочнения и т. д. Твердомер может использоваться для диагностирования эксплуатируемого оборудования с целью оценки и проведения его остаточного безопасного ресурса.

Прибор позволяет проводить измерения на плоских, выпуклых и вогнутых поверхностях изделий с различным радиусом кривизны и параметрами шероховатости не более Ra 2,5 по ГОСТ 2789–73, а также на изделиях различной массы и толщины.

К вспомогательному оборудованию относятся: тележки и краны. Непосредственно на термическом участке работают две тележки — основная и вспомогательная. Основная тележка работает в зоне термических печей № 3, № 4, № 5 и № 6 и служит для доставки деталей, которые будут проходить термическую обработку, непосредственно к подам печей. Вспомогательная тележка служит для тех же целей, но работает непосредственно около печи № 2.

Краны служат для переноса деталей с тележек на поды печей, а также для переноса деталей, прошедших термическую обработку, с подов печей на участки складирования готовой продукции.

5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ВИДЫ БРАКА

Контролю подлежит качество обрубки, очистки, обрезки прибылей, заливов, элементов литниковой системы. Контроль осуществляет мастер термообрубного участка и СТК.

Отливки из углеродистых и легированных марок сталей должны соответствовать техническим требованиям ГОСТ 977.

Термическая обработка производится под наблюдением и контролем производственного мастера. При этом контролируется:

* наличие и правильность маркировки на отливках и пробах;

* правильность комплектации садок, наличие проб и правильность посадки отливок в печь;

* соответствие фактического режима заданному, при этом контролер СТК указывает на диаграмме время достижения заданной температуры и окончание режима термообработки;

* температуры закалочной среды;

* твердость.

Измерение твердости отливок производится переносным прибором ТЭМП-2.

В процессе изготовления деталей аглодробилок (звездочек) возможны следующие виды брака:

Флокены — извилистые дискообразные трещины (червяки) от долей мм до 100 мм длиной. Образуются при быстром охлаждении стали, содержащей водород в диапазоне температур повышенной пластичности: от 200 до 20 С. При этом водород, выделяясь из твердого раствора с железом и, переходя из атомарной формы в молекулярную, создает большие внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин.

Зональная ликвация — неоднородное распределение элементов по зонам слитка, поковки или прутка, как, например, дефект в стали типа ковочный квадрат; отжигом не устраняется.

Закалочные трещины — разрывы металла, возникающие при охлаждении деталей преимущественно сложной формы в процессе закалки из-за высоких внутренних напряжений. Они могут появиться и после закалки на деталях, длительное время не подвергавшихся отпуску, уменьшающему внутренние напряжения.

Внутренние напряжения в закаленной детали слагаются из термических напряжений, появляющихся вследствие термических объемных изменений при быстром и неравномерном охлаждении детали, и напряжений, возникающих вследствие объемных изменений при структурных превращениях. Внутренние напряжения в значительной степени зависят от исходной структуры детали, в частности от наличия карбидов в стали, от степени неоднородности состава (наличия зональной и дендритной ликвации) и неодинаковой величины зерна стали в различных местах детали.

Высокие и неравномерные внутренние напряжения при недостаточной жесткости детали вызывают коробление ее. Если же в детали имеются ослабленные сечения, то могут возникнуть и трещины. Наиболее вероятные места зарождения закалочных трещин — места с резким изменением сечения, острые углы и подрезы.

Однако трещины при закалке нередко могут появиться и на деталях простой конфигурации (например, гладких, цилиндрической формы). В этом случае причиной образования трещин могут быть дефекты материала (волосовины, шлаковые включения, флокены, ковочные трещины) или несоблюдение режимов термической обработки деталей.

Отличительным признаком закалочных трещин является неопределенность их направления и извилистая форма.

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1. Выполнение всех технологических операций, предусмотренных настоящей инструкцией, должно производиться в строгом соответствии с требованиями инструкций по технике безопасности:

* Инструкция по общим требованиям правил безопасности для работников комбината.

* Инструкция по технике безопасности для термистов нагревательных печей ИОТ 624−28−03.

* Инструкция по технике безопасности для стропальщиков ИОТ 600−14−05.

* Инструкция по технике безопасности для обрубщиков ИОТ624−13−03.

* Инструкция по технике безопасности для чистильщиков ИОТ624−14−03.

2. Необходимо соблюдать:

* Закон Украины «Об охране труда».

* Правила внутреннего трудового распорядка на комбинате.

* Общие правила безопасности для предприятий и организаций металлургической промышленности.

* Правила безопасности в газовом хозяйстве предприятий черной металлургии.

* ДНАОП 0.00−1.03−02 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».

* ППБ 05−95 «Правила пожарной безопасности в Украине».

3. При работе у газовых печей для защиты от действия тепловой радиации и лучистой энергии слепящей яркости применять индивидуальные средства защиты: очки закрытого типа, козырьковые очки, а также щитки со стеклами — светофильтрами.

4. При внезапном прекращении подачи газа необходимо: перекрыть вентиль на горелке, на газопроводе, открыть кран продувной свечи.

5. Аварийная остановка печи производится при появлении опасной утечки газа, возникновении пожара, прекращении подачи газа или воздуха, падении давления газа или воздуха ниже 500 Па, аварии печи.

6. При остановке печи необходимо перекрыть подачу газа к горелкам, затем — подачу воздуха.

7. Необходимо проверить исправность чалочных приспособлений — крюков. Трещины, сколы и другие дефекты крюков не допускаются.

8. Организация технологического процесса должна соответствовать требованиям СН 1042−73 «Организация технологических процессов и гигиенические требования к производственному оборудованию» и ДСП.3.3.1.038−99 «Предприятия черной металлургии».

9. Уровни производственного шума на рабочих местах должны соответствовать требованиям ДСН 3.3.6.037−99 «Санитарные нормы производственного шума, ультразвука и инфразвука», вибрации ДСН 3.3.6−039−99 «Государственные санитарные нормы производственной общей и локальной вибрации, микроклимата — ДСН 3.3.6.042−99 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений».

10. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

11. Уровни защищенности рабочих мест должны соответствовать требованиям СНиП 2−4-79 «Естественное искусственное освещение».

12. При выполнении производственных операций технологического процесса необходимо использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания, глаз и кожных покровов в соответствии с ГОСТ 12.4.011, ДСТУ 3273−95.

13. Лица, занятые в производстве должны проходить предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры в соответствии с требованиями приказа № 45 МЗ Украины.

14. Обеспеченность санитарно-бытовыми помещениями трудящихся осуществляется в соответствии с СНиП 2.09.04−87.

15. В производственных помещениях вблизи рабочего места должна быть аптечка, укомплектованная медицинскими и другими средствами для оказания доврачебной помощи. Обеспечен питьевой режим. Прием пищи разрешен в столовой или в специально оборудованных комнатах приема пищи. Прием пищи на рабочем месте запрещен.

16. Лабораторно-инструментальные исследования выбросов загрязненных веществ в атмосферный воздух проводит ЛЗОС по графику.

17. В сфере обращения с отходами руководствоваться СТП 227.03.04−2004 «Обращение с производственными отходами».

7. ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Однако останавливаться на достигнутом пока еще рано, так как увеличение долговечности в 1,5 раза — это далеко не предел.

В работе профессора Л. С. Малинова решалась задача увеличения долговечности деталей аглодробилок (звездочек) за счет выбора рациональных материалов и технологий упрочнения, что должно сократить затраты на изготовление сменно-запасных частей, ремонт аглодробилок, снизить расход металла, уменьшить простои оборудования. Это должно внести вклад в ресурсои энергосбережение.

Работа велась по двум направлениям. Одно из направлений — это замена стали 70ХЛ. Так как полученная в стали после термообработки структура (перлит и небольшое количество феррита) обладает сравнительно невысокой износостойкостью. Решая поставленную задачу, было предложено заменить сталь 70ХЛ на более износостойкую 75ХФТЛ, не меняя при этом режим термообработки. Более подробно об этом сообщалось в предыдущих разделах.

Другим направлением повышения долговечности деталей аглодробилок (звездочек) была наплавка деталей износостойкими материалами. Хотелось бы остановиться на данном вопросе более подробно, так как это, я считаю, более перспективное направление ресурсои энергосбережения. Как будет показано дальше наплавка износостойкого материала позволить повысить относительную абразивную износостойкость в 4 — 8 раз, а с ней и долговечность деталей аглодробилок (звездочек) более чем в 2 раза.

В качестве одного из способов повышения долговечности деталей аглодробилок (звездочек) предложено было осуществить наплавку их рабочей поверхности износостойкими материалами Т-590 или Т-620, а также порошковой проволокой Ледурит-68. Были предложены именно эти износостойкие материалы, так как на комбинате для наплавки быстроизнашивающихся деталей применяют именно эти материалы.

Химический состав данных износостойких материалов приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Химический состав наплавленного металла,

При этом высказано предположение, что детали аглодробилок можно будет отливать из углеродистой стали 35Л, более дешевой, чем 70ХЛ и 75ХФТЛ.

Для реализации повышения долговечности деталей аглодробилок за счет упрочнения наплавкой на звездочки были нанесены покрытия из износостойких материалов Т-590, Т-620 и Ледурит-68. На рисунках 2 и 3 представлены предложенная схема наплавки звездочек износостойким материалом Т-590 (Т-620) и фотография их наплавленной рабочей поверхности.

Рисунок 2 — Предложенная схема наплавки звездочек электродами Т-590 (Т-620)

Рисунок 3 — Рабочая поверхность звездочки после наплавки

На рисунке 4 и 5 представлены схема наплавки звездочек порошковой проволокой Ледурит-68 и фотографии их наплавленной рабочей поверхности.

Рисунок 4 — Схема наплавки звездочек порошковой проволокой Ледурит-68: 1 — зона наплавки в два слоя; 2 — зона наплавки в один слой сеткой с ячейками 25- 20 мм

Рисунок 5 — Наплавленные порошковой проволокой Ледурит-68 звездочки из стали 35Л (а) и ротор с наплавленными звездочками в сборе (б)

Образцы из сталей 70ХЛ, 75ХФТЛ и 35Л (наплавка электродами Т-590 и Т-620, а также порошковой проволокой Ледурит-68) были испытаны в лабораторных условиях на абразивную износостойкость на установке типа Бринелля-Хауорта. Результаты испытаний приведены на рисунке 6.

Рисунок 6 — Относительная абразивная износостойкость металла

Из рисунка 6 видно, что износостойкость наплавленного металла существенно выше, чем у сталей после термообработки. Высокая износостойкость наплавки порошковой проволокой Ледурит-68 по сравнению с таковой при использовании электродов Т-590 и Т-620 обусловлена значительно большим содержанием в ней карбидной фазы (рисунок 7). Этому соответствует и более высокая твердость (67 HRC) наплавки порошковой проволокой Ледурит-68 по сравнению с 55 HRC (Т-590).

На данный момент еще проводятся испытания звездочек аглодробилок непосредственно на аглодробильных машинах Аглофабрики комбината, поэтому окончательных данных в отношении реального срока службы звездочек из стали 75ХТФЛ и звездочек, наплавленных электродами Т-590, Т-620 и порошковой проволокой Ледурит-68, пока нет. Окончательные выводы можно будет сделать только после того, как все испытываемые звездочки будут сняты с производства.

Рисунок 7 — Микроструктура металла, наплавленного электродами Т-590 (а), Т-620 (б), порошковой проволокой Ледурит-68; х500

Однако уже сегодня можно с уверенностью сказать, что проведенные исследования и полученные решения не напрасны, и что в дальнейшем возможно получить еще лучшие результаты в отношении повышения долговечности и/или продления срока службы деталей аглодробилок (звездочек).

ВЫВОД

В ходе прохождения производственной практики было изучено устройство аглодробилок, условия работы деталей аглодробилок (звездочек), а также материал, технологию изготовления и термообработки звездочек.

Звездочки для аглодробилок изготавливают в фасонно-сталелитейном цехе комбината имени Ильича. Термообработку звездочек проводят на термическом участке цеха. Для этого предусмотрено: шесть термических печей, закалочная ванна, а также тележки и краны.

Как отмечалось ранее, эксплуатационная стойкость деталей (звездочек) аглодроблок недостаточна. По данным Аглофабрики (за 2006 г.) длительность простоя одной агломашины на замену деталей аглодробилки составляет 12 ч. При этом потери производства агломерата таковы:

144,426? 12 = 1733 т, где 144,426 т — часовая производительность.

В денежном выражении: 1733? 15,42 = 26 732 грн.,

где 15,42 грн./т — условно-постоянные расходы.

Если умножать на 12 (число агломашин), а также учесть стоимость замены деталей аглодробилок, то эта сумма составляет более 1,3 млн. гривен в год. Из этого видно, как велики потери из-за недостаточной долговечности деталей аглодробилок (звездочек).

Выход из этой ситуации был найден преподавателями кафедры «Материаловедения» Приазовского государственного технического университета, во главе с заведующим кафедрой, профессором Л. С. Малиновым. Ими было предложено отливать звездочки не из стали 75 ХЛ, которая не отвечала требованиям долговечности, а из 75ХФТЛ. Результаты испытаний как в лабораторных условиях, так и в производственных условиях показали, что применение стали 75ХФТЛ повысило долговечность в 1,5 раза. Данная разработка уже используется на комбинате.

СПИСОК литературы

1. Производственно-техническая инструкция ПТИ 227−24−36−2007

2. Отчет о научно-исследовательской работе «Исследование причин выхода из строя деталей оборудования Аглофабрики (звездочки и колосники), выбор материала, технологии обработки и внедрение деталей повышенной долговечности». Мариуполь, 2007

3. А. И. Целиков «Машины и агрегаты металлургических заводов». М: Металлургия, 1987

4.Паспорт ТЭМП 02.000.000ПС «Твердомер электронный малогабаритный переносной программируемый»

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

К термическому отделению ФСЛЦ относятся:

123 — термическая печь № 2; 124 — кран № 713; 125 — термические печи № 3, № 4 и № 5; 126 — термическая печь № 6; 127 — основная тележка; 128 — архив; 129 — кран № 788; 136 — участок складирования; 141 — термическая печь № 1; 142 — кран № 714; 143 — закалочная ванна; 144 — пресс для испытания молотков аглодробилок на изгиб

Приложение 2

Приложение 3

Камерная печь с выдвижным подом

1 — ролики; 2 — под; 3 — горелки; 4 — каналы для отвода продуктов сгорания с пода; 5 — песочные затворы; 6 — борова

Приложение 4

Общий вид твердомера ТЭМП-2

1 — корпус; 2 — датчик; 3 — экранированный кабель; 4 — ударник; 5 — направляющая трубка; 6 — механизм взвода; 7 — цанговый узел; 8 — шток; 9 — основная пружина; 10 — спусковая кнопка; 11 — шаровидный индентор; 12 — постоянный магнит; 13 — корпус ударника; 14 — пробка ударника; 15 — индукционная катушка; 16 — опорное кольцо; 17 — толкатель; 18 — изделие, твердость которого измеряем; 19 — жидкокристаллический индикатор; 20 — клавиатура; 21 — результат последнего измерения; 22 — наименование шкалы твердости; 23 — указатель усредненного значения; 24 — номер ячейки памяти; 25 — уровень заряда батареи; 26 — положение датчика относительно поверхности измеряемого изделия; 27 — символ включения подсветки дисплея прибора