Методические указания по выполнению технологического раздела дипломного проекта

5.1 Прокатное производство

5.1.1 Обзорно-аналитическая часть раздела

5.1.1.1 Технические требования к качеству заданного профиля и марке стали

В параграфе излагают технические требования стандартов к форме и размерам готовой продукций. В зависимости от марки стали или сплава приводят требования стандартов к химическому составу, качеству поверхности, макро- и микроструктуре, механическим свойствам и другим показателям качеств. Методы и способа испытаний, контроля, маркировки и упаковки.

5.1.1.2 Технология производства исходной заготовки

Излагают в соответствии с нормативами ГОСТ и ТУ технические требования к форме и размерам сечения, длине, кривизне и другим показателям качества исходной заготовки (слитка). В зависимости от марки стали или сплава приводят требования качеству поверхности и зачистке дефектов.

При использовании литой заготовки описывают технологию подготовки исходного сырья, плавки и разливки расчетной марки стали. При использовании деформированных заготовок (подката) следует изложить технологию их производства, дать краткую характеристику используемого оборудования и привести технологическую схему начиная от склада исходного сырья, заканчивая получением самой заготовки.

5.1.1.3 Анализ дефектов заготовки

Приводятся возможные виды дефектов заготовки в соответствии с технологией ее получения. Приводятся возможные последствия при отсутствии своевременного исключения дефектов заготовки. Анализируются мероприятия по исключению или минимизации этого вида дефектов.

5.1.1.4 Технологический процесс для производства заданного профиля

Приводится краткая характеристика нагревательных устройств, в том числе для промежуточного подогрева металла. Для заданной марки стали обосновывают выбор основных параметров режима нагрева (температура, скорость, продолжительность на различных ступенях) с учетом обеспечения высокого качества продукции.

Подробно излагают технологическую схему производства в виде последовательности технологических операций, их назначение и краткую характеристику (техническую), начиная от подготовки исходной заготовки и кончая операциями порезки, смотки и охлаждения.

Технологическая схема должна включать перечень и описание основных операций и современных способов подготовки поверхности к волочению.

5.1.1.5 Анализ дефектов готового профиля

Приводится описание возможных дефектов при нагреве, деформации, порезке и охлаждении проката. Описывают технологические операции и оборудование для контроля качества, удаления дефектов, маркировки и упаковки.

5.1.1.6 Анализ действующей технологии

Анализ выполняют с целью выявить дополнительные возможности улучшения качества готовой продукции или увеличения производительности процесса прокатки. Предлагаются конкретные технологические мероприятия для реализации выявленных резервов технологического процесса. При этом рассматриваются альтернативные варианты технологии. Выбранное технологическое мероприятие должно быть обосновано технологическим расчетом в следующей главе.

Экономическое обоснование предлагаемых изменений в технологическом процессе рассматривается в экономическом разделе дипломного проекта.

Например, для повышения производительности прокатки на мелкосортном непрерывном стане горячей прокатки предлагается увеличить площадь поперечного сечения исходной заготовки (непрерывного литого блюма), что увеличит длину полосы и снизит продолжительность пауз прокатки. Предварительный анализ процесса и характеристик оборудования выявил неполную загрузку основного оборудования, что позволяет дополнительно его загрузить прокаткой полосы большего сечения. Предложенное технологическое мероприятие далее будет подтверждаться расчетом технологического режима и сравнением расчетных параметров с техническими возможностями оборудования с допустимыми параметрами режима прокатки.

5.1.2 Расчетная часть раздела

В соответствии с выбранной схемой производства выполняется расчет всех основных деформационных, кинематических и энергосиловых параметров прокатки.

5.1.2.1 Расчет деформационного режима

Включает выбор видов калибров валков, определение коэффициентов средней и общей вытяжки, размеров и массы заготовки, абсолютных обжатий или коэффициентов вытяжки по переходам и в парах калибров, средних относительных деформаций, числа проходов и распределение деформации по проходам, также выбор систем калибров. Размеры и масса заготовки должны соответствовать конструктивным возможностям оборудования (ширина пода нагревательной печи, длина раскатных полей и др.). Режим обжатий и калибровка валков должны быть обоснованы требованиями к качеству готовой продукции, прочностными возможностями оборудования и мощностью главных приводов, а также условиями захвата и устойчивости полосы.

В ряде случаев после расчета деформационного режима может быть скорректирован весь технологический режим прокатки с учетом критериев качества продукции, производительности оборудования.

5.1.2.2 Расчет температурного режима

5.1.2.3 Расчет скоростного режима, режима натяжения для непрерывных процессов

5.1.2.4 Расчет энергосиловых параметров и загрузки основного оборудования

ПРИМЕЧАНИЕ: Расчеты технологического режима предпочтительно выполнять с помощью компьютерных математических приложений, например MathCad, MathLab. Один, два прохода рассчитывают вручную и оформляются в описании проекта в виде цифровой записи совмещением с описанием методики расчета. Все результаты автоматического расчета сводятся в таблицы.

5.1.2.5 Анализ проектного технологического режима

Основной целью анализа технологического режима является выявление его достоинств и недостатков, а также путей дальнейшего усовершенствования. Кроме того, выполняют сравнение действующего режима с проектным по основным техническим показателям или технологическим параметрам. В зависимости от характера предложенных мероприятий, предметом анализа могут быть коэффициенты загрузки оборудования, углы захвата при прокатке, коэффициенты обжатия или вытяжки и их распределение по проходам, коэффициенты заполнения калибров, конструктивные параметры волок, критерии, характеризующие качество металла, его структуру, вероятность образования дефектов и др.

Рекомендуется сравнивать разработанный технологический процесс с аналогичным для производства того же продукта на других заводах. В параграфе помещают сводную таблицу параметров, характеризующих технологический режим, диаграммы, графики, иллюстрирующие основные результаты анализа. Наиболее важные диаграммы и графики выносят на плакаты графической части проекта.

Анализ расчетных деформационных, температурных, скоростных и энергосиловых параметров прокатки может указать на необходимость корректировки этих режимов. В этом случае в обязательном порядке выполняется изменение и пересчет режимов прокатки.

5.1.2.6 Расчет часовой и годовой производительности прокатки.

При производстве заданного вида продукции расчет выполняют с учетом коэффициента трудности и расходных коэффициентов.

С целью выявить узкие места по всему технологическому потоку от заготовки до готовой продукции, рассчитывают пропускную способность основного и вспомогательного оборудования, нагревательных и охлаждающих средств, участков складирования и отделки.

В качестве исходных данных используют технические характеристики оборудования, технологические инструкции (например, продолжительность нагрева и охлаждения), площади складов и др.

5.2 Метизное производство

5.2.1 Обзорно-аналитическая часть раздела

5.2.1.1 Технические требования к качеству заданного профиля и марке стали

В параграфе излагают технические требования стандартов к форме и размерам готовой продукций. В зависимости от марки стали или сплава приводят требования стандартов к химическому составу, качеству поверхности, макро- и микроструктуре, механическим свойствам и другим показателям качеств. Методы и способа испытаний, контроля, маркировки и упаковки.

5.2.1.2 Технология производства исходной заготовки.

Излагают в соответствии с нормативами ГОСТ и ТУ технические требования к форме и размерам сечения, длине, кривизне и другим показателям качества исходной заготовки (катанки, проволочной заготовки). В зависимости от марки стали или сплава приводят требования качеству поверхности и точности профиля.

При использовании катанки описывают технологию подготовки исходного сырья, плавки, разливки и прокатки расчетной марки стали и профиля. При использовании проволочной заготовки следует изложить технологию ее производства, дать краткую характеристику используемого оборудования и привести технологическую схему начиная от склада исходного сырья, заканчивая получением самой заготовки.

5.2.1.3 Анализ дефектов заготовки.

Приводятся возможные виды дефектов заготовки в соответствии с технологией ее получения. Приводятся возможные последствия при отсутствии своевременного исключения дефектов заготовки. Анализируются мероприятия по исключению или минимизации этого вида дефектов.

5.2.1.4 Технологический процесс для производства заданного профиля.

Подробно излагается технологическая схема производства в виде последовательности технологических операций для изготовления заданной продукции, начиная от подготовки исходной заготовки, заканчивая упаковкой готовой продукции. Технологическая схема должна включать перечень и описание основных операций. В зависимости от вида продукции описываются режимы и оборудование для термической обработки проволоки, в частности, патентирование проволочной заготовки.

5.2.1.5 Анализ дефектов готового профиля.

Приводится описание возможных дефектов готовой продукции, причин их появления на разных производственных этапах. Описывают технологические операции и оборудование для контроля качества, удаления дефектов.

5.2.1.6 Анализ действующей технологии.

Анализ выполняют с целью выявления возможностей повышения эффективности производства заданной продукции. Предлагаются конкретные технологические мероприятия для реализации выявленных резервов технологического процесса. При этом рассматриваются альтернативные варианты технологии. Выбранное технологическое мероприятие должно быть обосновано технологическим расчетом в следующей главе.

Экономическое обоснование предлагаемых изменений в технологическом процессе может быть рассмотрено в курсовом проекте по дисциплине «Организация производства и управление предприятием».

Например, для повышения производительности волочения на волочильном стане грубого волочения предлагается увеличить диаметр исходной заготовки (катанки) или увеличить массу бунта катанки без изменения диаметра катанки. Предполагается, что такое изменение в технологии волочильного производства позволит уменьшить количество заправок заготовки в волочильный стан и снизит продолжительность простоев волочильного оборудования. Предложенное технологическое мероприятие должно подтверждаться расчетом технологических режимов волочения, сравнением расчетных параметров с техническими возможностями оборудования, с допустимыми параметрами режима волочения.

5.2.2 Расчетная часть раздела

В соответствии с выбранной схемой производства в главе выполняют расчет всех основных деформационных, кинематических и энергосиловых параметров волочения.

5.2.2.1 Расчет деформационного режима

Расчет предполагает построение маршрута волочения с учетом промежуточных термообработок. Это важнейшая часть расчета волочильного производства, определяющая диаметры обрабатываемой проволоки и волочильного инструмента для всех переходов волочения. Расчет должен быть основан на технологических возможностях волочильного оборудования, на свойствах обрабатываемого металла.

В ряде случаев после расчета деформационного режима может быть скорректирован весь технологический режим волочения с учетом критериев качества продукции, производительности оборудования.

5.2.2.2 Расчет скоростного режима.

Расчет предполагает определение линейных скоростей проволоки на каждом переходе волочения.

5.2.2.3 Расчет температурного режима.

Расчет предполагает определение температуры поверхности проволоки и средней температуры сечения проволоки на всех переходах волочения.

5.2.2.4 Расчет энергосиловых параметров и загрузки основного оборудования.

Расчет предполагает определение напряжения волочения, усилия и противонатяжения волочения, мощности волочения и потребной мощности моторов приводов тяговых барабанов.

5.2.2.5 Анализ проектного технологического режима.

Основной целью анализа технологического режима является выявление его достоинств и недостатков, а также путей дальнейшего усовершенствования. Выполняется сравнение действующего режима с проектным по основным техническим показателям или технологическим параметрам. В зависимости от характера предложенных мероприятий, предметом анализа могут быть коэффициенты загрузки оборудования, скоростные параметры, коэффициенты обжатия или вытяжки и их распределение по проходам, конструктивные параметры волок, критерии, характеризующие качество металла, его структуру, вероятность образования дефектов и др.

Рекомендуется сравнивать разработанный технологический процесс с аналогичным для производства того же продукта на других заводах. В параграфе помещают сводную таблицу параметров, характеризующих технологический режим, диаграммы, графики, иллюстрирующие основные результаты анализа. Наиболее важные диаграммы и графики выносят на плакаты графической части проекта.

Анализ расчетных деформационных температурных, скоростных и энергосиловых параметров волочения может указать на необходимость корректировки этих режимов. В этом случае в обязательном порядке выполняется изменение и пересчет режимов волочения.

5.2.2.6 Расчет часовой и годовой производительности волочильного производства.

При производстве заданного вида продукции волочильного производства расчет выполняют с учетом коэффициента трудности и расходных коэффициентов.

С целью выявить узкие места по всему технологическому потоку от заготовки до готовой продукции, рассчитывают пропускную способность основного и вспомогательного оборудования, термических печей (например, печей для патентирования), участков складирования и отделки.

В качестве исходных данных используют техническую характеристику оборудования, технологические инструкции (например, продолжительность нагрева и охлаждения), площади складов и др.