Выбор новой технологии и ее обоснование

1.4 Выбор новой технологии и ее обоснование

Новая технология выбирается с учетом недостатков существующей технологии.

Трубы для АВТОВАЗа.

В выбранной новой технологии, заготовкой для производства труб поставляемых в нагартованном состоянии размером 8х1 мм служат трубы диаметром 45,0 мм со стенкой 3,5 мм длинной 3000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонах из цеха Т-3. Перед запуском в производство заготовка подвергается заковке головов на AVS-40 на диаметр 34,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает в себя травление, омеднение, фосфатирование, нейтрализацию и омыление погружением.

Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Подогретые трубы лучше подвергаются омеднению, поэтому перед омеднением их опускают в горячую воду. Омеднение производится в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Фосфатирование проводится в 1 %-ном фосфатном растворе (ZnО ) при температуре 40-60 0С не менее 2 минут. После чего следует нейтрализация в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованная, заготовка выдерживается на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут и подвергается омылению погружением в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С в течение 3 минут. Отходы при химической обработке составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочного волочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 3,5 протягиваются на диаметр 36,0 и стенку 2,4. Длинна труб до волочения 3000 мм, а после волочения –5400 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,8. Отходы на настройку стана принимаем 2% от массы трубы.

После оправочного волочения трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Нагрев перед следующей деформацией производится с целью снятия наклепа, придания металлу достаточной пластичности, снижение его сопротивления деформации для возможности деформироваться, а также для улучшения качества металла. Отходы при термической обработке составляют 0,3% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длиной 160 мм. После обрезки длина трубы составляет 5240 мм, отходы составляют 2,9% от массы трубы.

В процессе термообработки под действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергают правке на роликовой - правильной машине 20-114, скорость правки 50 м/мин. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.

После правильной машины трубы, электромостовым краном подаются на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанная труба податся на стан ХПТ при помощи электромостового крана. На стане ХПТ-32 происходит холодная прокатка трубы с диаметра 36,0 мм со стенкой 2,4 мм на диаметр 20,0 мм со стенкой 0,85 мм. Длинна заготовки до прокатки 5240мм, после прокатки-26200 мм. При прокатке трубы автоматически режутся летучей пилой на мерные длины. В итоге вместо одной трубы длинной 26200 мм, получается 5 труб длинной 5135 мм. Вытешка при прокатке 4,9. Отходы нанастройку стана 2% от массы трубы.

После прокатки на стане ХПТ трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 20,0 мм, а диаметр головки-14,0мм. Длинна головок-127мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. При холодной обработке металл деформируется, происходит изменение структуры. У такого металла увеличивается упругость и предел прочности при растяжении, удлинение уменьшается, причем тем больше, чем была деформация. Такое явление в металле называется наклепом. Сильно наклепанные трубы, имея большие внутренние напряжения, могут произвольно растрескиваться. Наклепанный металл с трудом поддается дальнейшей обработке. Для придания металлу механических свойств путем ликвидации наклепа трубы подвергаются термической обработке. Отжиг труб после прокатки и заковки головок производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 20,0 со стенкой 0,85 протягиваются на диаметр 16,0 и стенку 0,9. Длинна труб до волочения 5135 мм, а после волочения –6162 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,2. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

После волочения трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит подбивка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 16,0 мм, а диаметр головки-10,0мм. Длинна головок-127мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 16,0 со стенкой 0,9 протягиваются на диаметр 11,0 и стенку 0,95. Длинна труб до волочения 6162 мм, а после волочения –8627 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,4. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длинной 127 мм. После обрезки длинна трубы составляет 8500 мм, отходы составляют 1,5% от массы трубы.

После обрезки головок трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-25, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 11,0 мм, а диаметр головки-7,0мм. Длинна головок-160мм.

После радиально ковочную машины типа AVS-25 трубы отжигаются. Отжиг труб производится в газовой проходной печи с роликовым подом. Температура в печи колеблется от 9300С до 9900С, трубы перемещаются внутри печи со скоростью 3,7 м/мин, температура металла на выходе из печи составляет 930-960 0С. Отходы при термообработке составляют 0,3% от массы трубы.

После термообработки трубы электромостовым краном поступают на травильный участок, набираются в скобы и подвергаются химической обработке, которая заключается в травлении, омеднении, нейтрализации и омыление обрызгиванием. Трубы набираются в скобы и травятся. Процесс травления производится в 12-13 %-ном растворе серной кислоты (Н2SO4) при температуре 55-75 0С в течение 15-90 минут. Протравленная заготовка промывается в холодной проточной воде погружением. Далее производится омеднение в 2 %-ном растворе медного купороса (CuSO4 * 5H2O) при цеховой температуре до полного выделения пузырьков воздуха. Затем заготовка промывается горячей водой погружением при температуре 60-80 0С. Промытая заготовка нейтрализуется в 0,2-0,3 %-ном содовом растворе (Na4CO3) при температуре 40-60 0С до полного выделения пузырьков воздуха. Нейтрализованные трубы выдерживаются на воздухе в специальном кармане для слива до полного удаления раствора не менее 5 минут, и подвергается омылению обрызгиванием в 10-13,5%-ном растворе хозяйственного мыла при температуре 40-65 0С. Отходы при химической обработки составляют 0,3% от массы трубы.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для без оправочного волочения усилием 15 тн. Трубы диаметром 11,0 со стенкой 0,95 протягиваются на диаметр 8,0 и стенку 1,0. Длинна труб до волочения 8500 мм, а после волочения –11560 мм. Вытешка при без оправочном волочении 1,36. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Так-как трубы сдаются в нагартованном состоянии, т.е без термообработки на готовом размере, то после волочения следует правка, которая включает в себя: предварительную правку на роликовой - правильной машине и окончательную правку на семи валковом - правильном стане. Отходы на настройку оборудования 1% от массы трубы.

Поправленные трубы режутся на готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резка концов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 100 мм, поэтому обрезается 260 мм, а это 2,0% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 11300 мм.

Готовые трубы осматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов, проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяется суммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются и упаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.

Новая технология выбрана с целью замены старой, т.к. с помощю новой технологии можно пропустить несколько операций, которые влияют на отходы по настройке оборудотания, снизить себестоймость готовой трубы. В новой технологии по сравнению со старой увеличен выход годного, а именно по массе 78,903 и 76,12 соответственно, по заправочному коэффициенту 78,902 и 76,1 соответственно.

Трубы бесшовные для паровых котлов и трубопроводов.

Заготовкой для производства труб, бесшовные для паровых котлов и трубопроводов поставляемых размером 38х8 мм служат горячекатаные заготовки диаметром 48,0 мм со стенкой 4,0 мм длинной 5000 мм. Эта заготовка подвозится в цех в железнодорожных вагонах из цеха Т-3. Перед запуском в производство заготовка подвергается заковке головов на AVS-40 на диаметр 36,0 мм, длинной 160 мм, затем химической обработке, которая включает в себя травление, омеднение, и омыление погружением.

Травлению трубы подвергаются для удаления окалины и подготовки поверхности труб для нанесения необходимых последующих покрытий. Травление производят в сернокислотных растворах с содержанием серной кислоты 20-25% при температуре 50˚C в течении 15-30 минут. Далее труба поступает на промывку в горячей фильтрованной воде в течении 3-5 минут при температуре воды ни ниже 60˚C.Промытая заготовка проходит омеднение и сушку. Процесс омеднения ведут в растворе, содержащем серной кислоты 20-40 г/л с содержанием медного купороса 15-25г/л в течении 2-3 минут при температуре 20-25˚C. Омеднение производят для снижения сил трения в процессе волочения. Сушка производится в сушильных камерах при температуре 80-120˚C в течении 30-40 минут.Затем заготовка поступает на омыление с погружением в вводно-мыльный раствор. Омыление производят в течении 5-10 минут в растворе содержащем 5-8% хозяйственного мыла (жирность 60%) и около 0,1 % кальцинированной соды при температуре 50-70˚C.

Обработанные трубы электромостовым краном загружаются на трубоволочильный стан для оправочного волочения, “Shevoler ” усилием 30 тн. Трубы диаметром 48,0 со стенкой 4,0 протягиваются на диаметр 38,0 и стенку 3,0. Длинна труб до волочения 5000 мм, а после волочения –8500 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,7. Отходы на настройку стана принемаем 2% от массы трубы.

Далее производят безжиривание. Обезжиривающий раствор содержит NaOH 30-45%, NaNO3 20-60%, Na2B4O7 1,5-2,0%, сода 0-30%.

После обезжиривания трубы поступают на термообработку, в печь с защитной атмосферой при температуре 960˚C. Печь с защитной атмосферой применяют для того, чтобы поверхность труб была чистой, без окалины. Состав защитной атмосферы: водород- 4-6%, оксид углерода- не более 0,5%, углекислый газ- не более 0,2%, кислород- не более 0,005%, азот- остальное.

В процессе термообработки под действием высоких температур трубы искривляются, поэтому трубы подвергают правке на валковом- правильном стане 20-114, скорость правки: минимальная 0,67м/сек; максимальная 2,68 м/сек. Отходы при правке составляют 1% от массы трубы.

Поправленные трубы режутся на готовый размер на образивно отрезном станке, при этом происходит резка концов и образцов. Со стороны головки отрезается 160 мм, а со стороны открытого конца 40 мм, поэтому обрезается 200 мм, а это 2,3% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 8300 мм.

Готовые трубы осматриваются в отделе технического контроля на наличие поверхностных дефектов, проверяется соответствие механических свойств требованиям ГОСТа. Определяется суммарная длина труб в партии. Трубы маркируются, консервируются и упаковываются, а затем сдаются на склад готовой продукции. Оформляется сертификат качества, и трубы в железнодорожных вагонах отправляются заказчикам.

Новая технология выбрана с целью замены старой, т.к. с помощю новой технологии можно пропустить несколько операций, которые влияют на отходы по настройке оборудотания, снизить себестоймость готовой трубы. В новой технологии по сравнению со старой увеличен выход годного, а именно по массе 94,48 и 90,10 соответственно, по заправочному коэффициенту 94,40 и 90,09 соответственно.