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 57,0 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 43,0 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 57,0 со стенкой 4,0 протягиваются на диаметр 45,0 и стенку 2,9. Длинна труб до волочения 5000 мм, а после волочения –8500 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,7. Отходы на настройку стана принимаем 2% от массы трубы.
Затем производится обрезка головок на образивно отрезном станке длинной 160 мм. После обрезки длина трубы составляет 8340 мм, отходы составляют 1,9% от массы трубы.
После обрезки головок трубы электромостовым краном поступают на радиально ковочную машину типа AVS-40, где происходит заковка головок с одной стороны трубы. Диаметр труб 45,0 мм, а диаметр головки-36,0мм. Длинна головок-160мм.
После заковки головок 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 3,6 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 заготовка поступает на химическую обработку, которая включает в себя травление, омеднение, и омыление погружением.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 без оправочного волоченияусилием 15 тн. Трубы диаметром 45,0 со стенкой 2,9 протягиваются на диаметр38,0 и стенку 3,0. Длинна труб до волочения 8340 мм, а после волочения –10008 мм. Вытешка при оправочном волочении 1,2. 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 48 мм, поэтому обрезается 208 мм, а это 2,1% отходов на трубу. Длинна трубы после резки на готовый размер составляет 9800 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.
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.