Отчет по практике в ОАО ВСМПО

Рис. 1.

Реверсивный стан 2000 горячей  прокатки состоит из следующих узлов:

-  роликовая электрическая  печь;

-  двухкамерная газовая  печь с выкатным подом;

-  механизм подъемно-поворотный;

-  подводящие и отводящие  рольганги;

-  рабочий  рольганг  за  и  перед рабочей  клетью;

-  подъемно-поворотный  стол;

-  рабочаяклетькварто750/1400*2000 мм;

-  направляющие (манипуляторные)линейки;

-  гильотинные ножницы  с усилием реза 220 тн;

-  передаточное (шпиндельное)  устройство

-  уборочным устройством  и упором передвижным;

-  листоукладчик.

Рабочая клеть является основным устройством прокатного стана, так как в ней осуществляется собственно прокатка металла.

Техническая характеристика черновой клети кварто стана 2000 приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Техническая характеристика стана 2000

Параметры	Значение
Диаметр рабочих валков, мм max min	750 700
Диаметр опорных валков, мм max min	1400 1300
Длина бочки валков, мм	2000
Скорость прокатки, м/с	1-4,5
Наибольшее усилие металла  на валки, МН	30
Наибольший момент прокатки, МНм	1,8
Рабочий ход верхнего валка, мм	280
Охлаждение  валков	Вода
Рабочая температура  валков, ºС	200-250

 

Рабочая клеть каждого  прокатного стана состоит из:

- двух станин, установленных  на плитовинах, закрепляемых на  фундаменте;

- валок с подушками  и подшипниками,

- механизмов для установки  и уравновешивания валков,

- валковой арматуры (проводов, устройств для охлаждения или  нагрева валков).

Литые станины установлены  на две плитовины, опирающиеся на две сварные поперечные рамы. Каждая плитовина скреплена с фундаментом  восемью анкерными болтами. Между собой станины соединены траверсами.

Рабочие валки изготовлены  из стали марки 90ХМФ. Валки вращаются  на четырехрядных конических роликовых  подшипниках (D=650 мм, d=440 мм, В=395 мм). Гидравлические  цилиндры между подшипниками не только на уравновешивание верхнего рабочего валка, но и на выбор зазоров в подшипниках верхнего рабочего и опорного валков.

Опорные валки изготовлены  из стали марки 90ХФ. Валки вращаются  на четырехрядных конических роликовых  подшипниках (D=1220 мм,d=750 мм, В = 840 мм).

Наибольший раствор при новых валках равен 200 мм.

В окнах станин прикреплены  направляющие планки, по которым перемещаются подушки верхнего опорного валка. Подушки  нижнего опорного валка установлены  неподвижно. Смена валков происходит через окна станины. Подушка опорного валка представляет собой П–образную раму, в проем которой установлена кассета с подшипниками и подушка рабочего валка.

Уравновешивание верхнего опорного валка с подушками осуществляется гидравлическим цилиндром, расположенным  в верхней траверсе между столиками, при помощи двух траверс, на концы которых подвешены верхние подушки. Давление в системе гидроуравновешивания 100 атм (10 МПа).

Рабочие валки приводятся от двигателя типа МП 7500 – 60 мощностью 5500 кВт и частотой вращения 60/120 мин^-1 через шестеренную клеть 1000, передающую максимальный крутящий момент 3000 МПа и универсальные шпиндели. Наибольшее усилие на валки при прокатке равно30 МН.

Нажимные винты с  диаметром и шагом резьбы 520*48 мм приводятся от электродвигателя типа МП-82, мощностью 100 кВт, скорость вращения 475 мин^-1 соединены электромагнитной муфтой. Скорость установки винтов 1,95 мм/с. Крайнее верхнее положение винтов ограничивается командоаппаратом КА4658-5.

Обрабатываемый металл в данной клети может иметь  следующие размеры:

-  толщину до330 мм;

-  ширину до1750 мм;

-  длину до 5000 мм;

-  массу до 6,0 т (6000 кг).

Клеть снабжена манипуляторными  линейками, предназначенными для направления  сляба и полос по оси прокатки. Техническая характеристика манипуляторных линеек приведена в табл.4.2.

Таблица 4.2

Техническая характеристика манипуляторных линеек

Параметры	Значение
1	2
Усилие тяги, кН	70
Скорость, м/с	1
Раскрытие линеек, мм: максимальное минимальное с приспособлением	2400 1000 400
Электродвигатель типа МТ-42-8 мощность, кВт частота вращения двигателя, мин-1	16 718

 

4.1.2. Печи

4.1.2.1 электрическая печь сопротивления СРЗ 20.80.

Для нагрева перед  прокаткой используется электрическая  печь сопротивления СРЗ 20.80. Техническая  характеристика печи приведена в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Техническая характеристика печи СРЗ 20.80

Параметры	Значения
1	2
Габаритные размеры  рабочего пространства:   длина, мм   ширина, мм   высота, мм	9000 2000 400
Мощность,  кВт	950
Число электрических  зон	4
Скорость покачивания, м/с	0,165
Печная атмосфера	Воздух
Скорость нагрева, м/мин	9,88
Максимальная рабочая  температура, ºС	1300

 

Количество слябов в  садке печи СРЗ 20.80 указано в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Количество слябов в  садке в зависимости от размеров

Размер сляба, мм	Количество слябов в садке, шт
Н*870…1070*1500….1600	4
Н*…650*…1500	6 – 8
Н*В*1850…2300	3
Н*В*2350…3000	2

Садка может состоять из слябов одного сплава. По окончанию  нагрева металл подается по рольгангу  в валки.

Общая длина заготовок  в садке не должна превышать 7500 мм при отсутствии зазоров между заготовками.

 

4.1.2.2. Печь ОКБ 4213

Печь ОКБ 4213 используется для нагрева перед прогладкой листов на стане  1700, характеристика этой печи указана в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Техническая характеристика печи ОКБ 4213

Параметры	Значения
1	2
Габаритные размеры  рабочего пространства:   длина, мм   ширина, мм   высота, мм	41000 1300 400
Мощность,  кВт	1741
Число электрических  зон	9
Печная атмосфера	Воздух
Максимальная рабочая  температура, ºС	1000

 

4.1.2.3.Установкой гидроабразивной резки

 

Резка на готовый размер осуществляется установкой гидроабразивной  резки, характеристика установки гидроабразивной резки приведена в табл. 4.6.

 

 

 

Таблица 4.6

Характеристика установки  гидроабразивной резки

Параметр	Единицы измерения	Величина
Максимальная толщина разрезаемого металла	Мм	40
Ширина пропила	Мм	От 0,8 до 2,5
Точность позиционирования координатных столов	Мм/м	±0,1
Скорость перемещения  режущих головок	мм/мин	От 1 до 15000
Диапазон рабочих температур	0С	От +5 до +35
Мощность насоса	кВт	75
Максимальное рабочее  давление	МПа	413
Максимальный расход воды	л/мин	7,6
Количество режущих  головок	Шт	3
Внутренний диаметр  режущих головок	Мм	От 0,33 до 0,36
Ресурс работы	Ч	От 1000 до 1500
Параметр	Единицы измерения	Величина
Фракция абразива	Мм	От 0,18 до 0,27
Расход абразива	Кг/мин	от 0,15 до 0,55

 

4.1.2.2. Гильотинные ножницы 2,2 МН

Техническая характеристика гильотинных ножниц 2,2 МН приведена в табл. 4.7.

Таблица 4.7

Техническая характеристика гильотинных ножниц 2,2 МН

Параметр	Значение
Усилие реза, МН	2,2
Длина режущей кромки ножа, мм	2000
Максимальная толщина  разрезаемого листа, м	30
Температура разрезаемого листа, 0C	400-850
Ширина разрезаемого листа, мм	1750

 

4.2. Особенности титановых сплавов

4.2.1. Фазовые превращения и формирование структуры в титане и его сплавах в равновесных условиях

Основным превращением в титане и его сплавах является полиморфное  α↔β-превращение, благодаря которому в сплавах на основе титана можно  получить достаточно большое разнообразие структур. Это, в свою очередь, позволяет изменять в широком диапазоне механические свойства.

Если температура перехода высокотемпературной  β-фазы в низкотемпературную α-фазу происходит при конкретной температуре     882,5 ºС, то в титановых сплавах  с любыми элементами этот переход происходит уже в интервале температур.

Термодинамическое обоснование полиморфизма заключается в том, что любая  замкнутая система стремится  к состоянию с минимумом свободной  энергии (II закон термодинамики). Очевидно, что до определенной температуры (Т_к) минимальную свободную энергию имеет α-модификация. От Т_к до Т_пл (температуры плавления) устойчивой будет β-фаза, и при температурах выше Т_пл металл переходит в жидкое состояние. На рисунке 2 показана зависимость величины свободной энергии от температуры для α- и β-модификации кристаллического твердого тела и соответствующей жидкости (L)

 

 

 

 

Рис. 2.

Необходимо отметить, что полиморфное  превращение в любом металле  при нагреве сопровождается поглощением, а при охлаждении – выделением тепла. Теплоемкость высокотемпературной модификации (в нашем случае β_Ti) всегда выше, чем теплоемкость низкотемпературной α-фазы. В подавляющем большинстве случаев, в том числе и для титана, низкотемпературная модификация имеет структуру с более плотной упаковкой атомов, чем высокотемпературная.

Важной характеристикой титановых  сплавов является температура конца  полиморфного превращения (Т_пп) при нагреве, т.е. температурная граница β- и (α+β)-областей.

В зависимости от того, какими легирующими  элементами - α- или β-стабилизаторами – и в каком количестве будет легирован сплав, Т_пп может быть как ниже, так и выше 882,5 ºС. От этого же зависит и ширина (α+β)-области по температуре.

1. Классификация титановых сплавов

Титановые сплавы классифицируют по структуре в определенном состоянии. Самой простой классификацией является классификация по равновесной структуре, которую определяют по диаграммам равновесных состояний. По этой классификации все сплавы делятся на α-сплавы, (α+β)-сплавы и β-сплавы.