УВОД Ръководството по упражнения по учебната дисциплина „Производствени технологии“ е разработено в съответствие с учебната програма за специалност „Инженерна логистика“ и има за цел да подпомогне обучаемите да придобият начални знания и умения по подготовка на „шихтата“ за леене на алуминиеви сплави, извършване на входящ и последващ контрол, обслужването на валцовите станове и преси, нанасяне на декоративни и антикорозионни покрития. Част първа „Леене на алуминиеви сплави“ е разработена от доц. д-р инж. Пламен Чернокожев и гл. ас. д-р инж. Антон Антонов от Шуменски университет „Епископ Константин Преславски“. Част втора „Валцоване на алуминиеви сплави“ е разработена от доц. д-р инж. Пламен Чернокожев и ас. инж. Пламен Дянков от Шуменски университет „Епископ Константин Преславски“. Консултант – инж. Галя Малинова от „Алкомет“ АД гр. Шумен. ЧАСТ ПЪРВА „ЛЕЕНЕ НА АЛУМИНИЕВИ СПЛАВИ“ 1. Общи положения Леярското производство е твърде важен отрасъл в съвременното машиностроене. В различните конструкции на машините и съоръженията 50-80 % от общата им маса са отливки. С помощта на различните методи на леене е възможно от метали и сплави да се получат заготовки със сложна форма, голяма част от които е невъзможно да се изработят чрез щамповане, коване или механична обработка. Леярското производство притежава значителни преимущества, като чрез леене могат да се получат заготовки с всякаква конфигурация с минимални прибавки за механична обработка с добри механични качества и свойства. Масата на отливките може да варира в широки граници - от няколко грама до стотици тона. Алуминия се получава от руда наречена боксит. По класическият начин на топене на рудата алуминий не може да се получи, защото температурата на топене на алуминия е много ниска, а температурата на топене на боксита много висока. Единствен възможен способ за получаване на алуминий се явява електролизата. Разходът за производството на 1 тон алуминий е в рамките на 17000 до 18000 киловатчаса. За да се рафинира алуминия, стопилката се продухва с хлор. Алуминият е сребристобял метал с плътност 2.7 g/cm 3 и температура на топене 660° С. Има голяма електропроводимост, пластичност и корозионна устойчивост. Технически чистият алуминий (99.0-99.8% А1) се предлага от производителите във вид на листове, профили, тръби и др., които се използват за елементи за леко натоварени конструкции. Сплавите на алуминиева основа намират по-широко приложение. Основните компоненти Cu, Si, Mg и Zn образуват с алуминия еднакви по вид евтектични диаграми (фиг.1). Според начина на обработване, алуминиевите сплави се разделят на
23
Embed
ЧАСТ ПЪРВА „ЛЕЕНЕ НА АЛУМИНИЕВИ СПЛАВИ“shu.bg/tadmin/upload/storage/1593.pdf · хЮ), на фона на а - твърдия разтвор се
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
УВОД
Ръководството по упражнения по учебната дисциплина „Производствени
технологии“ е разработено в съответствие с учебната програма за специалност
„Инженерна логистика“ и има за цел да подпомогне обучаемите да придобият начални
знания и умения по подготовка на „шихтата“ за леене на алуминиеви сплави,
извършване на входящ и последващ контрол, обслужването на валцовите станове и
преси, нанасяне на декоративни и антикорозионни покрития.
Част първа „Леене на алуминиеви сплави“ е разработена от доц. д-р инж. Пламен
Чернокожев и гл. ас. д-р инж. Антон Антонов от Шуменски университет „Епископ
Константин Преславски“.
Част втора „Валцоване на алуминиеви сплави“ е разработена от доц. д-р инж.
Пламен Чернокожев и ас. инж. Пламен Дянков от Шуменски университет „Епископ
Константин Преславски“.
Консултант – инж. Галя Малинова от „Алкомет“ АД гр. Шумен.
ЧАСТ ПЪРВА „ЛЕЕНЕ НА АЛУМИНИЕВИ СПЛАВИ“
1. Общи положения
Леярското производство е твърде важен отрасъл в съвременното машиностроене.
В различните конструкции на машините и съоръженията 50-80 % от общата им маса са
отливки. С помощта на различните методи на леене е възможно от метали и сплави да
се получат заготовки със сложна форма, голяма част от които е невъзможно да се
изработят чрез щамповане, коване или механична обработка. Леярското производство
притежава значителни преимущества, като чрез леене могат да се получат заготовки с
всякаква конфигурация с минимални прибавки за механична обработка с добри
механични качества и свойства. Масата на отливките може да варира в широки граници
- от няколко грама до стотици тона.
Алуминия се получава от руда наречена боксит. По класическият начин на топене
на рудата алуминий не може да се получи, защото температурата на топене на
алуминия е много ниска, а температурата на топене на боксита много висока.
Единствен възможен способ за получаване на алуминий се явява електролизата.
Разходът за производството на 1 тон алуминий е в рамките на 17000 до 18000
киловатчаса. За да се рафинира алуминия, стопилката се продухва с хлор. Алуминият е
сребристобял метал с плътност 2.7 g/cm3 и температура на топене 660° С. Има голяма
електропроводимост, пластичност и корозионна устойчивост. Технически чистият
алуминий (99.0-99.8% А1) се предлага от производителите във вид на листове,
профили, тръби и др., които се използват за елементи за леко натоварени конструкции.
Сплавите на алуминиева основа намират по-широко приложение. Основните
компоненти Cu, Si, Mg и Zn образуват с алуминия еднакви по вид евтектични диаграми
(фиг.1). Според начина на обработване, алуминиевите сплави се разделят на
2
деформируеми - група А и леярски - група Б.
Деформируемите сплави се делят на неуякчаващи се при термична обработка
(подгрупа А') и уякчаващи се при термична обработка (подгрупа А").
Към подгрупа А' се отнасят сплавите от системата Al-Mg, напр. AlMg2.
Характеризират се с много добра пластичност, висока корозионна устойчивост и ниска
якост. Поради това, че нямат фазови превръщания в твърдо състояние, уякчаването им
чрез термична обработка е невъзможно. Тези сплави се уякчават само след студена
пластична деформация, като якостта им на опън Rm от около 50 МРа нараства на 150
МРа.
Към подгрупа А се отнасят сплавите от системата Al- Cu (фиг.2) със съдържание на Cu
между 0.5 и 5.7%.
Най-широко приложение намират сплавите с около 4% Cu, известни като
дуралуминиеви, напр. AlCu4Mg. При нагряване на такава сплав над линията на
насищане (фиг.2), тя ще бъде в еднофазово състояние - а - твърд разтвор. След бавно
охлаждане (отгряване) до стайна температура, в структурата (фиг.З-а, увеличение
хЮО), на фона на а - твърдия разтвор се наблюдават по-тъмните частици, изградени от
отделената вторична фаза Cu А12. Получените свойства (якост, твърдост) с течение на
времето не се изменят.
При бързото охлаждане на същата сплав (закаляване) при стайна температура се
фиксира еднофазният а - твърд разтвор (фиг.З-б, хЮО). Това състояние е неравновесно
и дори без нагряване започва отделянето на вторични фази. Такова самопроизволно
отделяне на вторични фази, произтичащо при стайна температура и предизвикващо
уякчаване на сплавта, се нарича естествено стареене.
Нагряването на сплавта до около 120° С, с цел да се ускори отделянето на
вторичните фази, се нарича изкуствено стареене. Получената структура е показана на
фиг.З-в (х900).
От леярските сплави (група Б) най-широко се използват тези, които са на основата на
Al-Si, наречени силумини (фиг.4). Силицият в техническите марки силумини е около
11-13%.
Фиг. 3
Структурата на отливките е изградена от груба, иглеста евтектика (по-тъмните
зони) и от първично отделени едри силициеви кристали (светлите зони). За да се
подобрят якостта, пластичността и обработваемостта на летите детайли, сплавите се
3
модифицират с Na (до 0.1%). Получената след модифицирането структура е показана
на фиг.3-б (х200). Виждат се светлите зони на а - твърдия разтвор и дребнозърнестата
евтектика около тях. Липсват първично отделените S кристали.
Сплавите от системата Al-Si не се подлагат на уякчаваща термична обработка и
са предназначени за отливане на малко натоварени детайли. Ако към системата Al-Si
се прибави Mg (под 1%, сплав AlSi7Mg), уякчаването след закаляване и стареене е
възможно, тъй като се отделя уякчаваща вторична фаза - Mg2Si.
Други леярски алуминиеви сплави са тези от системите Al-Mg и Al-Si-Cu. Al-
Mg сплави са с по-лоши леярски свойства, но имат висока корозионна устойчивост,
повишена якост и лесно се обработват чрез рязане. Сплавта от тази група AlMglO се
използва в корабостроенето за отливане на детайли, работещи във влажна атмосфера.
Сплавите от системата Al-Si-Cu са с добри леярски свойства и голяма
топлоустойчивост. От сплавта AlSi5Cul след отливане и термична обработка се
произвеждат бутала и цилиндрови глави за двигатели.
1.2. Непрекъснато леене на алуминий
Общи положения
Технологията се състои в непрекъснат процес на подаване на течен алуминий със
състав подходящ за изпълнение на заданията за изпълнение на изискванията към
поръчката. Стопеният метал от регенеративната пещ се подава в допълнителна
спомагателна пещ наречена „миксер“, където той се дообработва (дегазира и
рафинира) с цел улесняване на леярния процес. Леярската смес се подава в дегазираща
кутия посредством улейна система поддържаща температурата и химическият състав
на метала.Той постъпва във филтърна кутия, където се отделят нежеланите добавки и
твърди частици. Метала се обработва по химически състав чрез добавяне на Титан от
специални дозиращи бортитанови устройства.Постъпва в леярската кутия, където чрез
поплавкова система се следи подаването на метал към леярските валци. Продукт на
леенето са рулони от алуминий и негови сплави.
1.3. Технологичен процес за непрекъснато леене на алуминий и алуминиеви
сплави на линия марка “HUNTER”
Линия за непрекъснато леене “Кастер”
Основни възли на машината:
-дегазираща кутия;
-машина за леене;
-водещи ролки;-контрол на провисването;
-притискащи ролки;
-гилотина;
-опъващи ролки;
-ролков стенд;
-намоталка.
4
Техническа характеристика на оборудването:
Възможности на машината за леене:
-дебелина на лентата - 6,35; 7,0; 9,25 и 12 mm;
-максимална широчина на лентата - 1 676 mm;
-минимална широчина на лентата - 838 mm.
Размери на рулона:
-максимален външен диаметър - 1 524 mm;
-вътрешен диаметър - 600 mm.
Сплави-алуминий, деформируем с техническа чистота и алуминиеви сплави по
БДС EN 573-3. Скорост на леене - 0,38 - 1,52 m/min
Работа на машината за леене
Предварителна подготовка:
-При нови или скоро шлайфани валци (без окисен слой) да се нанесе тънък и
равномерен слой тебешир за избягване полепването на метала. Нанася се с чисто
памучно парче;
-Използвани валци с окисна покривка, да се почистят с шкурка № 400.
Почистването да става по периферията на валците и никога надлъжно.
Настройване разстоянието между валците:
-да се провери разстоянието в двата края на валците с подходящ калибър (според
желаната дебелина) при включена система и подадено пълно работно налягане;
-калибрите да се маркират от двете страни и съхраняват на подходящи места;
-разстоянието между валците да се променя чрез преместване на клиновете на
долната и горна лагерна кутия;
-при настройване на валците да се изключи хидравличната система на
притискащите ролки;
-да се провери устройството за почистване на валците дали опира по цялата
дължина.
Проверка на следните позиции при включване на машината за леене:
-температура, ниво и състояние на метала в миксера, данни от експрес анализа;
охлаждаща вода:
-температура: ~ 50 °С;
-налягане - минимум 3 атмосфери;
-изправност на водещите ролки;
-пускане и спиране на притискащи ролки;
-отваряне на страничните водачи;
-работа на гилотината;
-да се провери изправността на опъващите ролки;
-да се отвори и затвори барабана на намоталката, като се постави подходящ
сегмент, отговарящ на дебелината на стената;
-да се провери работата на количката за рулони.
Поставяне на захранващия накрайник:
-Линията да бъде готова преди захранващия накрайник да е взет от пещта.
Работата по него след подгряване и преди поставяне на машината за леене да се
извърши бързо при минимални загуби на топлина и абсорбция на влага;
-При монтиране на захранващия накрайник валците да са неподвижни;
-Захранващия накрайник да се постави на масата и закрепи с два фиксатора;
-да се приближи масата и провери края на захранващия накрайник влиза ли
между валците;
-да се повдигне и смъкне масата за настройване на накрайника;
-ако единия край на захранващия накрайник е по-висок или по-нисък от другия,
5
да се регулира посредством регулиращите болтове.
Забележка: Едно пълно завъртане на ръчното колело дава 1 mm придвижване на
накрайника напред-назад.
-да се приближи захранващия накрайник докато стоманените крайни плочи
достигнат равнината на осите на валците;
-да се измери разстоянието от стоманените крайни плочи до външния край на
рамката, разстоянието да бъде 482 mm.;
-да се провери с 0,15 луфтомер луфта по цялата дължина на валците и
стоманените крайни плочи, отдолу и отгоре;
-да се пуснат валците на ниска скорост при монтиран накрайник и провери има ли
триене между валците и накрайника и при нужда да се прешлайфат керамичните
елементи;
-с цимент “Сайерсет” да се запълнят всички места по захранващата система, от
които може да се появи теч;
-да се монтират улеите и поставят корита под тях.
1.4. Пускане на машината за леене
Отпушване:
-след инструктажа на разливана да се пусне машината за леене и зададе
максималната скорост;
-да се монтира термодвойката в главната леярска кутия;
-да се вмъкне огнеупорна плочка /изолирана “лопатка” с керамичен лист/ в
главната леярска кутия и поддръжа с лоста за отпушване на пещта;
-да се запуши отвора на захранващия накрайник;
-да се постави филтър от стъклотъкан в улея;
-да се отвори изпускателния отвор, райберова и пусне течния метал да запълни
улейната система;
-регулиращия прът да се постави на носеща конструкция;
-за да се настрои поплавъка за автоматично регулиране нивото на метала;
-да се провери улейната система за теч;
-да се регулира изпускателния отвор в главната леярска кутия;
-при температура 700 °С - 720 °С да се махне лостът от главната леярска кутия;
-след регулиране на нивото на метал в главната леярска кутия, бавно да се вдигне
керамичната „лопатка”, позволявайки на метала да тече плавно в захранващия
накрайник;
Недолей
В този случай нивото на метала в главната леярска кутия е критично. Необходимо
е преди започване на лентата да се инсталира регулиращия поплавък в главната
леярска кутия. В случай на завишено ниво на метала в главната леярска кутия има
опасност от счупване на захранващия накрайник и повреждане на валците. При
понижено ниво на метала той замръзва в накрайника и спира по- нататъшното
изтичане.
Забележка: При отстраняване на „недолея” да се внимава да не се засегне
захранващият накрайник.
При нормализиране на леенето изпускателния отвор на главната кутия да се
повдигне малко над настроеното ниво и скоростта да се намали плавно за около 2-3
минути до получаване на добра лента.
Скоростта и температурата ще варират в зависимост от вида на сплавта и
дебелината на лентата.
Насочване на лентата:
-да се затворят долните направляващи ролки на машината за леене и фиксират в
6
положение, в което отлятата лента минава над тях;
-да се смъкнат горните направляващи ролки за поддържане на лентата;
-да се провери разстоянието между водещите ролки;
-да се провери скоростта на ролките, температурата и нивото на метала;
-да се определи положението на петлята - при силно изтеглена надолу петля има
опасност лентата да се изтегли от накрайника; при издигната нагоре петля - ще се
затрудни преминаването на лентата между притискащите ролки;
-да се изтегли края на лентата между страничните водачи - 6 mm луфт е допустим
от двете страни;
-след преминаване на края на лентата през ножицата да се отрежат ленти с
дължина 25 -30 cм докато оставащия край на лентата е твърд и равномерен по ширина;
-отрязания край на лентата да се прекара през опъващите ролки и спомагателния
ролков стенд;
-да се повдигне края на лентата на ниво на захващащия процеп на барабана на
намоталката.
Забележка: Барабанът на намоталката да бъде винаги със захващащия процеп
отгоре; когато краят на лентата влезе в захващащия процеп, да се регулира
задвижването на притискащите ролки, така че краят на лентата да легне спокойно в
процепа;
-да се включи барабана на намоталката;
-да се отворят притискащите ролки;
-за се затворят опъващите ролки;
-да се включи опъна на намоталката
-петлята контролира и определя скоростта на намоталката.
Корекция на размера.
Когато условията на леене се стабилизират да се провери с микрометър
равномерността на дебелината (от ръб до ръб) по ширина.при неравномерна дебелина
да се регулира по следния начин:
-да се намали налягането в хидравличния цилиндър дотогава, докато се намали
упражняваното налягане на валците върху лентата;
-едновременно с това да се регулира размерът посредством винтовете за
настройка на клиновете, увеличавайки или намалявайки просвета между валците;
-при поява на изкривяване на лентата вследствие на различна дължина на
отлятата лента да се премести краят на захранващия накрайник от късата страна на
лентата назад, а краят от дългата страна на лентата - напред.
Навиване и смяна на рулони:
-опъващите ролки да са във вдигнато положение;
-да се премине на ръчен режим на управление на опъна;
-да се затворят притискащите ролки;
-да се отреже лентата;
-да се повдигне количката до опирането на ролките до рулона;
-ръчно да се зададе максимална скорост на намоталката;
-да се отворят притискащите ролки;
-след отрязване рулонът да се завърже с метална лента (чембер);
-да се отвори опорният лагер, да се освободи захвата и извади количката за
рулона навън;
-рулонът да се вземе с мостов кран;
-количката да се смъкне в долно положение, да се вкара под намоталката и да се
затвори опорния лагер;
-да се завърти барабана със захващащия процеп отгоре;
7
-да се захване лентата за навиване на нов рулон;
-да се включи автоматичен режим на работа на опъна;
-рулоните да се пазят от замърсявания, масла, драскотини и други материали.
1.5. Спиране на машината за леене:
-Да се изключи автоматичният регулатор;
-Да се отмести регулиращия прът и изчисти изпускателния отвор с райбера;
-Да се запуши изпускателят;
-Да се извади автоматичният регулатор от главната леярска кутия;
-Да се извади алармения поплавък от главната леярска кутия;
-Да се извади термодвойката от главната леярска кутия;
-Да се отпуши дренажният отвор от главната леярска кутия и металоприемника;
-Да се отпуши дренажния отвор на кутията за дегазиране;
-Да се спре въртенето на валците;
-Да се свали улеят и изчисти останалият метал;
-Да се свали главната леярска кутия и изчисти останалия метал;
-Да се свали разпределителната кутия и изчисти останалия метал;
-Да се свали накрайника с помощта на съответното приспособление;
-Намоталката да се превключи на ръчно управление и навие останалата лента.
Забележка: Да се отрежат последните сантиметри от лентата до получаването на
прав и твърд край.
-Рулонът да се завърже с метална лента /чембер/ и маркира;
-Да се провери изпускателния отвор на миксера;
-Да се изчисти разлетият метал;
-Да се изпразнят мулдите;
-Да се подготви за следващия пуск;
-Контрол на качеството
1.6. Допустими отклонения от размерите и формата
Допустимите отклонения са регламентирани в АС 01102-2000 максимално
допустимо тегло при широчина; за 1 100 mm - 4 400 kg за 1 200 mm - 4 800 kg , за 1 600
mm - 6 400 kg; разликата в дебелината на лентата, измерена в началото, средата и в
края на всеки рулон, да не надвишава 0,35 mm.; изпъкналостта на лентата не трябва да
бъде повече от (1 ± 0,5)% от дебелината на лентата; размерите на лентата да се
проверяват на пробата (темплета) за макроанализ, преди разяждането с киселина, като
се измерва по широчина на лентата на всеки 70-75 mm; допуск по широчина +10 mm,
измерва се на пробата (темплета) за макроанализ, при студена лента.
1.7. Характерни проблеми при леене
НАЧАЛО НА ЛЕНТАТА:
- влага в накрайника - проявява се с празноти и прекъсвания, повтарящи се по
дълги интервали на лентата;
- празноти вследствие високата скорост на валците - да се намали скоростта на
леене;
- вълнови образувания по лентата и раковини по страничния ръб, вследствие
високото ниво в главната леярска кутия - да се намали нивото на метала;
- стрелковидни празноти в отлетия лист вследствие триенето между захранващия
накрайник и валците - да се понижи височината на накрайника.
ПОЛЕПВАНЕ
Възниква при спояване на отлятата лента и валците. Причините са: много висока
температура на метала; високо налягане на валците; неподходящ химичен състав на
сплавта (елементи, формиращи фази с ниска температура на топене и имащи склонност
към ликвация при валцоване). Полепването се отстранява чрез намаляване на скоростта
8
на леене.
НАМАЛЯВАНЕ НА СЕЧЕНИЕТО
Проявява се в отлятата лента като удължена празнота, вследствие запушване
отвора на захранващия накрайник. Празнотите биват:
- външни - надлъжни дупки върху лентата;
- вътрешни - широки окисни ивици върху повърхността на лентата.
Дефектите се отстраняват чрез:
- повишаване температурата на метала;
- спиране на валците - лентата замръзва около запушването и се издърпва;
ПУКНАТИНИ
Прекъсвания на метала, течащ през захранващия накрайник. Причина -
освобождаването на акумулиран газ от повредена керамична плоча в накрайника.
ЗАМРЪЗНАЛИ РЪБОВЕ
Дефект, причинен вследствие замръзване на метал в краищата на захранващия
накрайник. Отстраняване - да се повиши температурата на метала.
ИЗВИВАНЕ
ПРИЧИНЯВА СЕ ОТ: разлика в ширината на просвета в двата края на валците;
разместване на захранващия накрайник. Отстранява се с ръчно регулиране на
захранващия накрайник или на валците.
ВЪЛНООБРАЗНА ПОВЪРХНОСТ
Проявява се като видими ивици напречно по повърхността на отлятата лентата.
Причина - пулсациите на стълба течен метал в захранващия накрайник. Отстранява се
чрез намаляване главното ниво на метала и коригиране на температурата му.
ТОПЛИННИ ДУПКИ
Причини - обратно падане на полутвърд метал в захранващия накрайник,
вследствие твърде високата температура на метала при определена скорост.
Отстранява се чрез понижаване на температурата на метала.
ГРУБИ ЗЪРНА В ОТЛИВКАТА.
Причина - нарушаване процеса на модифициране на зърната.
СТЪЛБОВИДНИ ЗЪРНА
Груби дендриди в отлетия лист, насочени успоредно по посоката на леене.
Причина - градиентът на охлаждане на отлята лента превишава градиента на охлаждане
на валците. Запушване в отворите за изтичане на метал. Отстранява се чрез:
повишаване средната скорост на машината за леене; повишаване концентрацията при
модифициране на зърната.
1.8. Полунепрекъснато леене на алуминий
1.9. Обши положения.
Това е така наречената система за леене“≦А08ТАБТ”. Идеята залегнала в
основата на инсталациите за непрекъснато леене на алуминий е да се получи блок с
голяма дължина. Независимо от разликите в конструкцията, всички машини за
непрекъснато леене използват следните основни технологични възли:
- кристализатор;
- зона на вторичното охлаждане;
- теглеща и изправяща клетка;
- устройство за рязане на блока.
Течният алуминий контактува със студената повърхност на кристализатора и на
долната и страничната повърхност на блока бързо се образува твърда кора. От
кристализатора блокът с още течна сърцевина постъпва в зоната на вторичното
охлаждане, състояща се от масивни пръти или ролки и група дюзи, които подават вода
към повърхността на блока. Направляващите, свободно въртящи се ролки предпазват
9
блока от издуване на кората по широките страни. В резултат на интензивното
охлаждане твърдата кора бързо нараства. Степента на охлаждане и скоростта на
изтегляне на блока се избират такива, че течната сърцевина да се втвърдява преди
постъпването на блока в клетката на изтеглящите (теглещите) ролки. При всички
случаи течният метал се налива в горната част на водоохлаждаем кристализатор, а от
долната част непрекъснато се изтегля.
Радиалните инсталации са получили най-голямо разпространение в световната
практика. В тях кривината на блока, зададена от кристализатора, се съхранява
неизменно до неговото пълно втвърдяване. Ролките на зоната за вторично охлаждане
се разполагат по дъгата на окръжност с постоянен радиус. Изправянето на напълно
втвърдения блок става едностадийно при изхода му в хоризонтално положение от
валците наизправящо-теглещотоустройство. Най-важният конструктивен параметър на
радиалната инсталация е радиусът на технологичната ос. Неговата големина се
определя така, че той да гарантира път, достатъчен за пълното втвърдяване на блока до
момента на изправяне при зададена линейна скорост на изтегляне и освен това да не
превиши допустимата степен на деформация при изправяне.
1.10. Технологичен процес за непрекъснато леене на алуминий и
алуминиеви сплави на линия марка “WAGSTAFF”
Техническа характеристика на пещта
Обем на пещта пълен 34 000 kg;
Разстояние от пода до оста на работните отвори 575 mm;
Количество на работните отвори -1;
Облицовка на работния обем на ваната на миксера бетон Albond LG Температура
на разливания метал 710 - 720 °С.;
Регулиране на температурата на метала в пещта автоматично до температурата на
метала или въздуха;
Техническа характеристика на машината за леене: Брой на едновременно
отливаните плътни блокове: диаметър 152 mm - 46 бр. диаметър 203 mm - 28 бр.;
Максимална дължина на отливаните блокове: 6500 mm;
Максимален диаметър на отливания блок: 203 mm;
Интервал на скоростите на леене: диаметър 152 mm - 110 - 155 mm/min;
диаметър 203 mm- 90 - 115 mm/min.
Ред за изпълнение на подготвителните операции за леене
Подготовка на улейната система: почистване на системата от алуминий и
неметални включения останали от предходно леене или престой; текущ ремонт -
попълване на дупки и пукнатини в огнеупора (ако се налага), за което се използват
специални огнеупорни смеси; обмазване улеите с разтвор на бор-нитрит, с цел
опазването им от полепване на метал и удължаване на живота им; подгряване за
отстраняване евентуална влага и темпериране на огнеупорите: осъществява се с
допълнителни подвижни газови горелки в продължение минимум на 20 минути.
Подготовка на дегазираща кутия:
Подгряване в неутрална среда (азот) за намаляване окислението оглежда се за
пукнатини и влага. Пълнене на кутията проверява се готовността на дренажния отвор,
отваря се капака, визуално се проверява здравината на огнеупора,и наличие на влага
следи се температурата на нагревателя да е по-ниска от тази на постъпващия течен
метал пуска се аргон преди потапяне на ротора в метала кутията се пълни с метал до
ниво 3 cм. под отвора затваря се капака; Стартиране на дегазирането почистват се двете
камери от шлак изравняват се температурите на нагревателя, въздуха и течния
алуминий, коригират се оборотите на ротора на бъркалката задава се дебита на
рафиниращия газ; подвежда се Ti-B жица в кутията.
10
Подготовка на филтърна кутия: почистване на огнеупора от алуминий и шлака от
предходно леене внимателно поставяне на нов филтър; погряване на кутията с
подвижна газова горелка, за премахване влагата, и подобряване пропускливостта на
филтъра
Подготовка на кристализаторите: визуален оглед на вътрешната повърхност на
кристализаторите, проверка по документация за размера им; проверка на стационарен
стенд порьозността на графитовите пръстени продухват се със въздух отворите за
водата; отстранява се старото покритие на дисковете и се нанася борнитрит, проверява
се с огледала разстоянието между графитния пръстен и стартовата глава - (0-3 mm.)
Проверка охлаждането на кристализаторите: премахват се остатъците от втвърден
метал; проверяват се дренажните отвори и свободното изтичане на вода; визуално се
оглежда всеки кристализатор през специалните отвори за наличие на водни течове
към дренажния улей.
Проверка на основата на машината за леене: преглежда се и се поправя покритието на
тапите;подсушават се, нанася се маслен филм на повърхността им центриране и
подравняване на стартовите глави и масата. Проверка механизма на масата- преглеждат
се пантите и се стягат гресират се болтовете, проверява се индикатора за височина на
масата.
Проверка на системата за смазване: преглеждат се инжекторите и тръбите за масло за
течове; проверява се масления филтър на клапана за обезвъздушаване, проверява се
маслената помпа.
Проверка на газовата система: обезвъздушава се, проверява се обратната връзка на
въздуха.
Поставяне термодвойки в захранващия улей и в най-отдалечения кристализатор.
1.11. Леене
ВСИЧКИ ПРОВЕРКИ И ПРОЦЕДУРИ ПО ГОТОВНОСТТА ЗА ЛЕЕНЕ СА
ЗАЛОЖЕНИ В КОМПЮТЪРНАТА ПРОГРАМА НА ЛИНИЯТА. ИЗВЪРШВАТ СЕ
ПОСЛЕДОВАТЕЛНО И СЛЕД ПЪЛНА ГОТОВНОСТ СЕ ПОДАВА СИГНАЛ ЗА
ЗАПОЧВАНЕ НА ЛЕЕНЕТО.
Стартиране на леенето:
- отпушва се отвора на пещ-миксер за изтичане на течния метал;
- запълване на улейната система и дегазиращата кутия- при запълване на улейната
система преди масата се издърпават преградите до напълване на всички входни отвори
на кристализаторите;
- изчаква се необходимото време за задържане и се увеличава налягането на газта
до стартово ниво;
- включва се придвижването на платформата със стартова скорост;
- след отливане на началния участък се намалява налягането на газта до работно
ниво.
Леене в установен режим:
- поддържа се нивото на метала на масата до 40 мм. под връхния край на улея; при
барбутиране на въздух през метала коригира се налягането на газа с индивидуалните
манометри за всеки кристализатор;
- визуално се оглеждат отливаните блокове за повърхностни дефекти: периодично
се изгребва шлаката от повърхността на течния метал в улейната система,
дегазиращата, филтърната кутия, както и от самата маса;
- попълва се технологичната документация.
Край на леенето:
- след достигане на необходимата дължина на отлятите блокове машината подава
сигнал за край на леене;
11
- хидравликата започва сваляне на наклоняемата пещ;
- спира се дегазирането;
-коригират се оборотите на бъркалката;
-коригира се температурата на нагревателя в дегазиращата кутия;
-намаляват се скоростта на лееене и дебита на охлаждащата вода до нива ’“край
на леене”;
-намалява се налягането на газа до начално ниво;
-след показване края на заготовките под масата, спира се придвижването на
платформата;
-демонтира се улеят между масата и филтриращата; -кутия масата се изправя за
изтегляне на отлятите блокове.
Отстраняване на технологичните краища
Отлятите кръгли блокове с помощта на кран се зареждат на линията за
окрайчване, съгласно ТИ 6.02.24.;
Контрол на стопилката, режима за леене и качеството на блока;
Контрол на температурата на течния метал в пещта се осъществява с помощта на
термодвойки, поставени в нея;
Контролът на налягането на охлаждащата вода се осъществява по манометри;
Контрол за газосъдържанието се извършва на апаратура LECO, при технологична
необходимост;
Контролът на повърхността на отлетите блокове се извършва визуално.
Проверява се правилността на маркиране, определянето на дължината на блока и
преглед на повърхността за откриване на видими дефекти;
Контрол на размерите на блоковете и на кривината се извършва със стандартен
мерителен инструмент. Всички данни от прегледа се записват в леярския журнал;
Контролът на макроструктурата на блоковете се осъществява с макротемплети.
Редът за вземане и количеството на темплетите е определен в ТИ 6.02.14.
1.12. Изисквания за безопасна работа
Лицата, работещи на линията за непрекъснато леене, да бъдат запознати с
общозаводските правила по охрана на труда.
За да се познават противопожарните правила по охрана на труда.
Всички работници да носят предпазни очила, дрехи за леяри, каски, азбестови
ръкавици.
Работните дрехи да падат свободно, панталоните да не се привързват в глезените.
Да се провери техническата изправност на съоръженията при започване на работа.
Забранява се присъствието на външни лица по време на леене на метала.
Да се подложат шлакови корита под съединенията на улеите и кутиите.
Да не се преминава под улейната система.
Забранява се почистването на линията по време на работа.
При рязане на лентата, работещите да са на безопасно разстояние.
Да не се прави опит за провиране на металната лента (чембер) при движеща се
намоталка.
Количката за рулони да се постави под рулона преди неговото отрязване.
Всички рулони на складовата площадка са се поставят върху стелажите,
Всички отпадъци от чембер да се поставят в определените за целта контейнери
Работния инструмент да се подрежда на строго определени места и поддържа в
изправност.
12
ЧАСТ ВТОРА „ВАЛЦОВАНЕ НА АЛУМИНИЕВИ СПЛАВИ“
2. Общи положения
Валцоването на метал е един от най-важните производствени процеси в съвременния
свят. Това е начин за обработване чрез пластична деформация. По-голямата част от всички
метални продукти, произведени днес са обект на метално валцоване в даден момент от
тяхното производство. Валцоването на металите често е първата стъпка в създаването на
сурови метални форми и условно се дели на горещо и студено. Отливката или заготовката от
непрекъснато леене е горещо валцувано в блуми или сляби, това са основните структури за
създаването на широка гама произвеждани форми. Блумите обикновено притежават сечение
с квадратна или близо до квадратна форма и с напречни размери 125х125 до 400х400 мм.,а
слябите са правоъгълни и обикновено са с дебелина от 65 – 300 мм и ширина от 650 – 1500
мм, като дължината им варира между 2000-3000 мм. Чрез валцуване се изработват различни
изделия, част от които са показани на фиг.5. Това са ламарини, пръти и греди с най-различно
напречно сечение, наречени валцовани профил и пръти с периодично повтарящ се профил,
наречени периодични профили. Като изходни заготовки във валцовъчното производство се
използват отлети метални блокове. Стоманените блокове са с маса до няколко десетки тона, а
блоковете от цветни метали и сплави до няколко тона.
Фиг.5. Видове валцови изделия
2.1. Видове валцоване
Трите основни начина за валцоване са надлъжно, напречно и косо.
Надлъжно
Металът се деформира между два валца, които се въртят в противоположна
посока и могат да се преместват перпендикулярно на осите си. При това се намалява
повърхността на напречното сечение на изходното изделие и се увеличава главно
неговата дължина. Използва се при производство на ламарини и профили.
Напречно
Валцовете се въртят в една посока. Обработваното изделие получава въртеливо
движение и се деформира по дължина на валцовете.
13
Косо
Валцовете са кръстосани под известен ъгъл и се въртят в еднакви посоки.
Обработваното изделие получава едновременно въртеливо и постъпателно движение и