Realizarea tehnologiei de laminare

U.T.C-N PROIECT DE AN BABOS (STANCA) IOANA

3.0. CONTINUTUL PARTII SCRISE A PROIECTULUI

Scopul si definitia proiectului

Activitatea de proiectare are un caracter complex, in cadrul careia se

interfereaza cunostinte multidisciplinare, contine atat elemente necesare calculelor de

rezistenta si proiectarii formei, cat si cele legate de aspecte tehnologice.

Pornind de la rolul functional si tinand seama de posibilitatile tehnologice de

realizare, proiectantul stabileste materialul si isi imagineaza intreg itinerariul tehnologic

prin care se poate ajunge la forma constructiva dorita.

Definirea procesului tehnologic de laminare

Laminarea reprezinta procedeul de deformare plastica a unor semifabricate,

antrenate prin frecare intre cilindri de lucru ai cajei laminorului, care asigura atat

modificarea dimensiunilor, in unele cazuri a formei sectiunilor transversale ale

laminatelor, cat si formarea unei structuri omogene, in special la produsele finite, cu o

compactitate ridicata, fara tensiuni interne si cu constituentii necesari realizarii

proprietatilor mecanice impuse acestor produse.

Procedeul ofera avantajul unei prelucrari eficiente a materialului metalic in

intreg volumul acestuia, in conditiile asigurarii unei bune precizii dimensionale si a unei

suprafete calitative. Procedeul de laminare este cel mai raspandit procedeu de deformare

plastica a materialelor metalice.

Tehnologia laminarii

Taglele sunt semifabricate cu sectiunea patrata cu latura de 40 mm sau 140

mm, cu o sectiune rotunda cu diametru cuprins intre 80 si 350 de mm, lungimea taglelor

depinde de caracteristicile cuptoarelor in care vor fi incalzite. Taglele sunt realizate pe

laminoare specializate, fiind in general continue si capacitate de o mare productie.

1


3.1. DESCRIEREA LINIEI DE FABRICATIE SI A PROCESULUI

TEHNOLOGIC

Laminorul continuu de semifabricatie fiind amplasat in continuarea unui

bluming foloseste drept materie prima blumuri de 300 mm, care vin in stare calda

(temperatura blumului este suficienta, astfel incat laminarea taglelor sa se efectueze fara

o alta incalzire prealabila) pe calea cu role 1.

Blumurile sunt cantarite pe cantarul 2 care trimite un impuls proportional cu

masa blumului la un calculator cu care este inzestrat laminorul, pentru a calcula, in

functie de aceasta si dimensiunile initiale si finale ale laminatului, lungimile la care se

vor taia taglele, astfel incat rezulta sutaje cat mai mici (optimizarea debitarii).

Dupa cantarire blumul este rasturnat cu 45 , cu rasturnatorul 3 si introdus in

prima caja a trenului degrosisor.

Rasturnarea blumului este necesara numai in cazul in care sistemul de

calibrare folosit este romb-patrat.

Daca se folosesc sistemele de calibrare dreptunghi-patrat sau oval-patrat

blumul se introduce in primul calibru fara a fi rasturnat in prealabil.

Trenul degrosisor de laminare 4 este format din sase caje din care cele cu

numar impar au cilindrii verticali, iar celelalte orizontali.

In trenul degrosisor laminarea efectuandu-se in regim continuu, viteza de

laminare creste de la o caja la alta pe masura ce sectiunea laminatului scade.

Astfel pentru fiecare caja produsul dintre viteza si sectiunea transversala a

laminatului in caja respectiva este constant.

2


La taglele cu latura mai mare de 120 mm, laminarea se termina in trenul

degrosisor, iar bara laminata trece pe patul cu transportator transversal 5, dupa care prin

intermediul caii cu role 6 este transportata la foarfecele ghilotina 7, unde este debitata la

lungimea de livrare. Dupa debitare, semifabricatele sunt trecute pe patul de racire 8 si

apoi in depozit.

Cand se lamineaza taglele de dimensiuni mai mici, laminatul obtinut in trenul

degresor este transportat pe calea cu role 9 pana la trenul finisor, unde laminarea

continua. Trenul finisor 10 este format din 4 caje, doua verticale (prima si a treia) si doua

orizontale, laminand de asemenea in regim continuu.

Sistemul de calibrare al trenului finisor este in general acelasi cu cel folosit in

trenul degrosisor. Daca in functie de sistemul de calibrare folosit este necesara

rasturnarea laminatului inainte de a fi introdus in prima caja a trenului finisor, laminorul

este prevazut cu rasturnator. Capul anterior al laminatului iesind din ultima caja

finisoare, trece prin dreptul unei celule fotoelectrice, care comanda foarfecele volant

conform programului optim stabilit de calculator. Taglele debitate la lungimi de circa 12

m sunt transportate pe calea cu role 12 pana la paturile de racire 13, pe care se racesc in

vederea transportarii lor in depozit cu podurile rulante cu magneti.

Pentru marirea productivitatii, in cazul laminorului 750 mm de la C.S.

Hunedoara s-au introdus in flux in doua caje duo (cajele O si O ) care lamineaza

blumurile de 400 400 mm la priza portanta de 300 mm din care incepe laminarea

taglelor.

3


3.2. EVALUAREA CONDITIILOR TEHNICE DE FABRICATIE A

PRODUSULUI

In realizarea proiectului se va utiliza ca materie prima 100CrMnSi4-4 –SR EN

ISO 683-17

Domeniul de utilizare 100CrMnSi4-4

Este un otel pentru automate, care nu se poate supune unui tratament termic.

Sunt oteluri cu un continut minim de sulf de cel putin 0,1%.

Conditii tehnice de calitate pentru 100CrMnSi4-4

Simbolizarea otelului

Compozitia Chimica(%masice)

C Si (max) Mn P (max)

S Cr

100CrMnSi4-4 0.93..1.05 0.45...0.75 0.90...1.20 0,025 0,015 0.9...1.20

Abaterile admise intre analiza chimica pe otel lichid si analiza chimica pe produs:Element Continutul maxim admisibil conform

analizei chimice pe otel lichid %masice

Abaterile admisibile%masice

C 0,30>0,30 0,50

Si 0,05>0,05 0,40

+0,01+0,03

Mn 1,00>1,00 1,70

0,040,06

P 0,06>0,06 0,11

+0,008+0,02

S 0,33>0,33 0,40

0,030,04

Duritatea si rezistenta la tractiune in stare netratata

Simbolizarea otelului

Diametrud(mm)

DuritateHB

Rezistenta la tractiuneN/mm

100CrMnSi4-4 63<d 100 107...154 360-520

4


3.3. ALEGEREA SI PROIECTAREA VARIANTEI TEHNOLOGICE DE

PROCESARE

Pentru realizarea tehnologiei de laminare a produsului : 200 x 200 , am ales

sistemul de calibrare romb-patrat.

Sistemul de calibrare romb-patrat se foloseste cel mai mult la cajele

pregatitoare si intermediare al laminoarelor sau continuu de blumuri si tagle din oteluri

carbon si aliate, profile patrate avand latura de 50...130 mm.

Avantajele acestui sistem sunt urmatoarele:

Deformarea relativ uniforma ce nu provoaca aparitia de tensiuni interne;

Posibilitatea obtinerii unor patrate exacte;

Pisibilitatea obtinerii unor serii de patrate priza cu o diferentiere pana la

5 mm si mai putin;

Posibilitatea obtinerii in acelasi calibru, prin reglarea saltului a mai multor

patrate;

Autocentrarea usoara a barelor de sectiune patrata in calibrele rombice;

Principalele dezavantaje ale acestui sistem sunt:

Recirea accentuata a muchiilor barei;

Adancime mare a calibrelor;

Destunderizare mai dificila a fetelor laminate;

Prindere dificila a barei intre cilindrii si instabilitate in calibrele rombice,

cand se utilizeaza coeficientii de lungire peste 1,4...1,45;

Uzura accentuata a calibrelor patrate mari.

Alegerea sistemului de calibrare

5


Dimensiunile initiale: 200 x 200 mm

Dimensiunile finale: Φ 100 mm

Si = 200 x 200 = 40000 mm

Sf =

Dimensiunile dupa trecere

Si = S0→b0 = h0 =

Calculul profilului oval (prefinisor) df =100 mm

h6 =0.93· df =93 mm

S5 = 0.9 ·b6 ·h6

Dimensiunile de trecere la romb

6


; α=100−1150 ; α=1100

tg α/2 = 1.42

Trecerea 1:

Trecerea 3:

Trecerea 5:

Dimensiunile de trecere la patrat

Trecerea 2:

Trecerea 4:

7


Unghiul de prindere

α1=26.020

α2=26.360

α3=22.480

α4=23.070

α5=19.720

α6=13.260

Conditia de laminare a fost indeplinita tg α < cos α

8


3.4. ANALIZA REGIMULUI TERMIC IN TEHNOLOGIA PROIECTATA

-pentru o singura trecere

C=594 J/kgK

T-temperatura de laminare [K]

l =6000 mm

l = l

Pentru prima trecere : =1m/s

l = 9504 mm

T =1200 C=1475K

= =10.30

= 3,99 K

3.5. DEZVOLTARE ALGORITM DE CALCUL IN VALOAREA

SOLICITARII MECANICE SI ENERGETICE

9


PRESIUNEA MEDIE. FORTA DE LAMINARE

unde : σd=100 N/mm2

mm

;

10


11


12


Calculul momentului de laminare

Calculul momentului de frecare

;

13


Calculul momentului de mers in gol

Calculul momentului motor

14


Puterea motorului

; ; ;

v=6m/s =6·103m/s D=750mm

; A1=0.2

(1+A1)=1+0.2=1.2

15


3.6. EVALUAREA ECONOMICA A TEHNOLOGIEI PROIECTATE:

PRODUCTIVITATE, PRET DE COST

l = 6000mm = 6m

v = 6m/s

G = 702792288 · 12 = 8433,5 ·106 kg / an

Pret de cost:

Consumul de energie electrica : 80kW/t

Consumul specific de cilindri(uzura): 2,35 kg/t

Consum de apa : 4,2 l/t

Consum de gaz metan : 100 m /t

16


Pret materie prima : 2,5 ron/kg

Pret manopera : 0,5 ron/kg

3.7. PRESCRIPTII DE CONTROL PE FAZE TEHNOLOGICE IN

PROCESAREA PRODUSULUI

Spre deosebire de defectele interne, defectele de suprafata la lingouri si

semifabricate pot fi puse in evidenta printr-o verificare atenta si eliminate inainte de

obtinerea produsului finit.

Punerea in evidenta a defectelor de suprafata se face vizual sau cu flux

magnetic si pilitura de fier (magnaflux).

Se fac incercari la compresiune, incercari la tractiune si se verifica duritatea

semifabricatului.

Curatirea este operatia de eliminare a defectelor. Metoda de curatire sunt:

curatirea manuala (ciocan si dalta), mecanica (prin masina de frezat, polizare cu disc

abraziv) si prin flamare (cu ajutorul unei arzatoare cu oxigen).

Controlul calitatii produsului se face vizual. Se urmareste sa nu existe sufluri,

fisuri, aschii, zgarieturi adanci pe suprafetele semifabricatului.

Se verifica dimensiunile exterioare si interioare cu subler sau metru daca se

incadreaza in prescriptiiile normelor. Se marcheaza zonele cu defecte pentru

inlaturarea lor prin flamare locala, polizare sau daltuire.

Daca defectul se gaseste pe capete si este de dimensiuni mari (fisuri adanci

sau crapaturi) se pot inlatura prin debitare cu flacara oxi-acetilenica. Se face apoi un

control ultrasonic cu un aparat portabil pe fiecare tagla in parte.

Ultima operatie care se executa este marcarea prin vopsire pe o latura, vizibil,

a sarjei si calitatii pe fiecare tagla in parte.

3.8 MASURI DE TEHNICA SECURITATII MUNCII IN PROCESAREA

PRODUSULUI

Pentru a evita accidentele de munca la depozitul de tagle se vor respecta

urmatoarele manevre:

17


Legarea pachetului de tagle de carligul macaralei se face numai folosind

dispozitive autorizate, cu atentie, astfel ca dispozitivele sa cuprinda toata

taglele;

Greutatea maxim admisa va fi obligatoriu respectata cu strictete;

Comenzile de manevra ale macaralei vor fi date numai de persoane care leaga

sarcini;

Este interzis a se lucra cu mana la legarea sascinii de tagle calde sau reci, este

interzis de asemenea ca personalul muncitor sa se urce pe stivele de tagle

pentru a le aranja;

Pachetele de tagle se vor aseza in stive in randuri incrucisate astfel incat

inaltimea stivei sa nu depaseasca 1,5 din latura mai mica a bazei stivei si nici

gabaritul de trecere a podului rulant;

Distanta dintre stive nu trebuie sa fie mai mica de 1 m, iar stivuirea se face pe

o suprafata plana bine drenata;

Distanta cea mai mica admisa de la stiva de tagle pana la cea mai apropiata

sina de cale ferata trebuie sa fie de minim 2 m.

Pentru lucrul de noapte se va asigura un iluminat corespunzator, care sa evite

favorizarea de accidente;

Muncitorii care lucreaza in depozit vor purta obligatoriu palmare de piele si

imbracaminte de lucru adecvata;

Este interzis a se transporta materiale pe deasupra foarfecii de debitat tagle, iar

taierea altor materiale decat cele indicate este interzisa. Schimbarea cutitelor

se va face de catre personal calificat dupa luarea masurilor de blocare;

In zona cuptoarelor adanci personalul care le deserveste trebuie sa se

deplaseze numai prin locurile marcate si va purta obligatoriu echipamentul de

protectie adecvat;

Se interzice fumatul sau a se umbla cu foc deschis in cabinele de comanda sau

pe langa conductele cu gaz metan;

Aprinderea focurilor la celule se va face doar catre personalul instruit special

in acest scop, numai dupa aerisirea celulei si numai sub supravegherea

conducatorului formatiei de deservire a cuptoarelor;

Pavajul halei de lucru a laminoarelor se va mentine in stare buna, fara goluri,

proeminente sau portiuni alunecoase;

18


Barele de cuplare, mufele si celelalte elemente in miscare ale trenurilor de

laminare se protejeaza prin aparatori sau gratare metalice, iar la cuplaje se va

interveni numai cand laminorul este oprit;

Se interzice laminarea materialului supraincalzit pentru a se evita desprinderea

bucatilor de metal ce pot provoca accidente;

Se interzice stationarea in fata cajei degrosisoare pentru a se evita pericolul de

lovire, iar in caz de avarie se interzice inlaturarea dispozitivelor de protectie si

interventie laminatorilor inainte de a se opri laminarea si a se anunta:’’Se

poate lucra’’.

158

19

S0 S1

S3

200

200

207

293

224

164

152

S6

215

S2

116

S4


BIBLIOGRAFIE

1. Liviu Nistor - Laminarea Metalelor, Institutul Politehnic Cluj-Napoca, 1988

2. Manualul Inginerului Metalurgist, vol.2

3. Indrumator proiectare

4. E. Cazimirovici –Calibrarea cilindrilor de laminare, Editura Didactica si

Pedagogica-Bucuresti, 1995

20

S5123

93

Ø 100

Documents

Realizarea tehnologiei de laminare