Дипломная работа: Проект термического отделения высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Годовая программа 150 тысяч тонн

Q = G/τ,(28)

где Q – часовая производительность, кг/ч;

G – масса садки, кг;

τ – технологическое время, ч.

Q = 45000/250= 180 кг/ч.

Задолженность оборудования, т.е. время, необходимое для термической обработки изделия заданной программы, определяется по формуле

Z = W/Q,(29)

где Z – задолженность оборудования, ч;

W – годовая программа, кг.

Z = 150 × 106/180 = 833334 ч.

Количество единиц оборудования определяется по формуле

Пр = Z/Фд,(30)

где Пр – расчетное количество единиц оборудования, шт;

Фд – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Пр = 833334/7708 = 108 шт.

Для того, чтобы коэффициент загрузки был в пределах нормы, принимаем, что для выполнения годовой программы в 1500000 тонн необходимо 130 печей.

Принятое количество печей Пп = 130 шт.

Для определения степени загруженности печей во времени рассчитывается коэффициент загрузки по формуле

Кз = Пр/Пп,(31)

Кз = 108/130 = 0,83.

Средний коэффициент загрузки оборудования по цеху должен составлять 75 – 85%. Данный коэффициент удовлетворяет этому условию.

В соответствии с годовой программой и принятым количеством основного оборудования определяем наличие в отделении высокотемпературного отжига дополнительного, силового и подъемно - транспортного оборудования.

К дополнительному оборудованию относятся:

·  Машина для правки подовых плит (1 шт.);

·  Сварочный преобразователь (2 шт.).

Силовое оборудование:

·  Компрессор (2 шт.);

·  Насос вакуумный (29 шт.);

·  Аэратор ПАМ - 24 (2 шт.).

К подъемно - транспортному оборудованию относятся:

·  Клещи полуавтоматические грузоподъемностью 14 тонн (3 шт.);

·  Мостовые краны (3 шт.).

3.5 Расчет производственных площадей, планировка отделения

Отделение высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали, представляет собой производственную единицу и входит в состав листопрокатного цеха. Расстановка оборудования в отделении, т.е. планировка, должна производится с учетом соблюдения техники безопасности, наилучшей организации технологического процесса, экономии и обеспечения минимального пути транспортировки.

Проектируемое отделение располагается в отдельном пролете и представляет собой одноэтажное здание, имеющее на плане вид прямоугольника. Каркас здания состоит из металлических колонн и ферм, несущих кровлю. Отделение имеет два въезда шириной 10 метров.

Общая производственная площадь отделения определяется по укрупненным показателям; принятое проектом количество печей умножают на укрупненную норму площади данного цеха

Fп = Пп × f,(32)

где Fп – общая площадь отделения, м2;

Пп – принятое количество печей, шт.;

f – укрупненная норма площади на одну печь, м2.

Укрупненная норма площади на одну печь принимается равной 50 – 90 м2 [17].

Fп = 130 × 70 = 9100 м2.

Проезды и проходы считаются отдельно и составляют 25 – 30% от производственной площади.

Прх = 9100 × 0,3 =2730 м2.

Общая площадь отделения высокотемпературного отжига определяется по формуле

F = Fп + Прх, (33)

F = 9100 + 2730 = 11830 м2.

Оборудование располагается от стен на расстоянии 1 – 1,5 м, расстояние между печами – 1,5 – 2 м, проезды 3 – 4 м.

Грузопоток изделий, т.е. движение в технологической последовательности должен быть однородным и направленным (без встречных перемещений и пересечений).

В отделении предусмотрены помещения контор начальника отделения, сменных мастеров, а также помещение КИПа. Освещение термических цехов является совмещенным, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Естественная вентиляция имеет важное значение для поддержания необходимых условий в цехе. В дополнение к естественной вентиляции в термических цехах устанавливают механическую. Зимой предусмотрен нагрев воздуха.

Подсобные помещения (магазины, мастерские), склады составляют 60% от производственной площади

Fск = 0,6 × 11830 = 7098 м2.

Общая площадь отделения

Sпр = 11830 + 7098 = 18928 м2.

В отделении бытовые помещения не размещаются. Они располагаются в пристройке цеха, которая делается с боковой стороны. Там находятся гардеробы, умывальные, душевые, туалеты и комнаты отдыха.

4.1 Материал и обработка

В качестве материала исследования была выбрана промышленная анизотропная электротехническая сталь производства НЛМК с толщиной листа 0,35 (табл. 18).

Таблица 18 . Химический состав исследуемой стали

Обработка исследуемой стали осуществлялась в промышленных условиях по принятой технологии, включающей выплавку в конверторных печах, горячую прокатку, травление горячекатаного подката, первую холодную прокатку на промежуточную толщину с последующим обезуглероживающем отжигом, вторую холодную прокатку на конечную толщину.

Дальнейшая обработка проводилась в лабораторных условиях. Для этого из холоднокатаной полосы вдоль направления прокатки вырезались образцы размером 15030 мм для исследования фазо - и структурообразования, и 30530 мм для измерения магнитных свойств. Отжиг образцов на вторичную рекристаллизацию проводился в лабораторной трубчатой печи в атмосфере аргона по режиму:

- нагрев до 700 °С с произвольной скоростью;

- с 700 °С до 800 °С со скоростью 50 °С/час;

- с 800 °С до 1050 °С со скоростями 15, 25, 50 °С/час.

Рис. 13. Температурный режим отжига анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35 мм.

В процессе отжига производился отбор образцов при температурах: 800, 840, 880, 900, 925, 940, 1000, 1025, 1050 °С (рис. 13). Образцы охлаждались на воздухе.

Режим отжига поддерживался с помощью регулирующего устройства РУ5 - 01М и прибора КСП - 2 - 039. Температура в рабочей зоне печи контролировалась печной термопарой типа ПП и термопарой типа ХА. Рабочая зона печи выбиралась с учетом минимального градиента температур (рис. 14)

Для измерения магнитных свойств образцы стали размерами 30530 мм подвергались высокотемпературному отжигу при 1150 °С в течении 30 часов в промышленной колпаковой печи по принятой технологии.

Рис. 14. График распределения температур по длине печи S

4.2 Метод исследования микроструктуры

Стабильность структуры первичной рекристаллизации на инкубационном периоде аномального роста оценивалась путем исследования микроструктуры.

Исследование микроструктуры проводилось на микрошлифах.. Для приготовления микрошлифов несколько образцов размерами 3030 мм собирались в струбцине и предназначенная для шлифа поверхность вначале шлифовалась на наждачной бумаге, затем полировалась на алмазной пасте и окончательно на станке , диск которого покрыт сукном. Сукно смачивают водой, в которой во взвешенном состоянии находились частицы окиси хрома. При достижении зеркальной поверхности шлиф промывался водой, высушивался м подвергался травлению в течении 20 секунд в 4% - растворе азотной кислоты в этиловом спирте.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31