Понятие о металлах и сплавах

Прокатка стали. производство стального проката на современном металлургическом заводе осуществляется двумя способами. При первом исходным материалом служат слитки (отлитые в изложницы), которые перерабатываются в готовый прокат обычно в 2 стадии. Сначала слитки нагревают и прокатывают на обжимных станах в заготовку. После осмотра заготовки и удаления поверхностных дефектов (закатов, трещин и т.п.) производят повторный нагрев и прокатку готовой продукции на специализированных станах. Размеры и форма сечения заготовки зависят от её назначения: для прокатки листового и полосового металла применяют заготовки прямоугольного сечения шириной 400-2500 мм и толщиной 75- 600 мм, называемые слябами; для сортового металла - заготовки квадратного сечения размером примерно от 60´60 см до 400´400 мм, а для цельнокатаных труб - круглого сечения диаметром 80-350 мм.

При втором способе, применяемом  с середины 20 в., прокатка исходной заготовки  заменяется непрерывным литьём (разливкой) на специальных машинах. После осмотра  и удаления дефектов заготовка, как  и при первом способе, поступает  на станы для прокатки готовой  продукции. Благодаря применению непрерывно-литой  заготовки упраздняются слябинги и  блюминги, повышается качество проката, устраняются потери на обрезку головной части слитка, доходящие у слитков  спокойной стали до 15-20%.

Преимущества применения непрерывно-литой заготовки в  производстве проката становятся ещё  более значительными при совмещении процессов непрерывного литья и  прокатки в одном неразрывном  потоке. Для этой цели созданы литейно-прокатные  агрегаты, в которых слиток на выходе из кристаллизатора не подвергается разрезке, проходит печь, где выравнивается  температура по сечению, и затем  поступает в валки прокатного стана. Т. о. осуществляется процесс  кристаллизации и прокатки бесконечного слитка, т. е. пепрерывное производство проката из жидкого металла. Процесс получил широкое распространение при прокатке цветных металлов; он применяется также для производства стальной заготовки небольших сечений (примерно менее чем 150´150 мм) повышенного качества. Основная трудность в развитии этого процесса состоит в относительно низкой скорости выхода слитка из кристаллизатора (1-6 м/мин), что не позволяет в полной мере использовать производственные возможности непрерывного прокатного стана.

Прокатка листового металла  производится из катаных или непрерывно-литых  слябов и только листов толщиной свыше 50-100 мм - непосредственно из слитков  или кованых слябов. В технологический процесс входят следующие основные операции: подача слябов со склада к нагревательным печам; нагрев; подача по рольгангу к рабочей клети стана и прокатка в несколько проходов (пропусков между валками), причём в первые проходы для получения листов требуемой ширины сляб иногда подаётся в валки поперёк или под углом; правка на роликовых правильных машинах; охлаждение на холодильниках; контроль и разметка; обрезка продольных кромок; обрезка концов, разрезка на листы определённой длины; иногда термическая обработка и покраска; отправка на склад готовой продукции.

Листы толщиной от 4 до 50 мм и  плиты толщиной до 350 мм прокатываются  на толстолистовых или броневых станах, состоящих из одной или двух рабочих  клетей, а листы толщиной от 1,2 до 20 мм - на значительно более производительных непрерывных станах, на которых листы  получаются в виде длинных (более 500 м) полос; при выходе из последней клети стана полосы сматываются в рулон. Листы толщиной менее 1,5-3 мм выгоднее прокатывать в холодном состоянии, поэтому дальнейшее уменьшение толщины листа осуществляется обычно на станах холодной прокатки. Для этого рулоны после их получения на непрерывных станах горячей прокатки транспортируются в цех холодной прокатки, где с поверхности металла удаляется окалина (в линии непрерывного травления), затем обрезаются концы и производится стыковка (электрическая контактная сварка) для полной непрерывности дальнейшего процесса. Травленые рулоны разматываются и в несколько проходов обжимаются до требуемой толщины (общее обжатие для низкоуглеродистой стали доходит до 75-90%). Прокатка осуществляется на непрерывных станах, состоящих из 4 или 6 четырёхвалковых клетей, или на одноклетевых реверсивных станах. После холодной прокатки полосу отжигают для устранения наклёпа, затем подвергают дрессировке, правке, резке на листы и упаковке (рис. 1).

Прокатка сортового металла  включает следубющие основные операции: нагрев до 1100-1250 °С; подачу нагретой заготовки к рабочим клетям и прокатку в несколько проходов в калибрах, постепенно приближающих сечение исходной заготовки к сечению готового профиля; резку проката на пилах или ножницах на части требуемой длины или сматывание в бунты; охлаждение на холодильниках; правку на роликовых правильных машинах; контроль и отправку на склад готовой продукции.

Число проходов выбирается в зависимости от размеров и формы  сечения исходной заготовки и  готового профиля и составляет: для  рельсов обычно 9, балок 9-13, угловых  и других сортовых профилей, например зетообразного (рис. 2), 5-12, проволоки 15-21. Выполнение указанных технологических операций производится на специализированных сортовых прокатных станах, представляющих собой поточную автоматическую систему различных машин.

Прокатка (горячая) труб состоит  из 3 основных и нескольких вспомогательных  операций. Первая операция (прошивка) - образование отверстия в заготовке  или слитке; в результате получается толстостенная труба, называемая гильзой. Вторая операция (раскатка) - удлинение  прошитой заготовки и уменьшение толщины её стенки примерно до требуемых  в готовой трубе размеров. Обе  операции осуществляются с одного нагрева, но на различных прокатных станах, установленных рядом и входящих в общую систему машин трубопрокатного  агрегата. Первая операция выполняется  на прошивных станах винтовой прокатки между бочкообразными или дисковыми  валками на короткой оправке, вторая - на различных прокатных станах: непрерывных, пилигримовых, автоматических и трёх-валковых станах винтовой прокатки. Третья операция - калибровка (или редуцирование) труб после раскатки. Калибровка осуществляется на калибровочных станах, затем трубы охлаждаются, правятся, контролируются и разрезаются на куски определённой длины. Трубы диаметром менее 65-70 мм подвергаются дополнительной горячей прокатке на редукционных станах. С целью уменьшения толщины стенки и диаметра, получения более высоких механических свойств, гладкой поверхности и точных размеров трубы после горячей прокатки подвергаются холодной прокатке на специальных станах, а также волочению.

Прокатка заготовок деталей  машин (штучных изделий) находит  широкое применение главным образом  в производстве различных тел  вращения и профилей переменного  сечения: вагонных колёс, осей, бандажей, колец для подшипников качения, шаров, зубчатых колёс, винтов, свёрл  и т.д. При этом иногда прокатка используется для выполнения лишь одной операции в комбинации с ковкой или штамповкой.

Прокатка цветных металлов. Наибольшее применение получила прокатка листов, ленты, фольги и проволоки  из алюминия, меди, магния, цинка и  их сплавов.

В технологический процесс  прокатки листов из алюминиевых сплавов  входят следующие основные операции: предварительная прокатка плоских  непрерывно-литых слитков массой 0,5-5 т с обжатием около 10% для выравнивания их поверхности; правка на роликовых  правильных машинах; фрезерование для  получения чистой и гладкой поверхности; накладывание с обеих сторон слитка алюминиевых листов; нагрев; горячая  прокатка с плакированием до толщины 4-12 мм с последующим свёртыванием в рулоны; отжиг и холодная прокатка. После холодной прокатки рулоны разматываются  и режутся на листы, которые затем  закаливают, травят, прокатывают вторично в холодном состоянии для прогладки или получения наклёпа, травят, разрезают и упаковывают.

В начале 60-х гг. 20 в. был разработан новый процесс прокатки листов из алюминия и его сплавов. Особенность этого процесса состоит в совмещении непрерывного литья с прокаткой. Исходным материалом служит жидкий алюминий, который поступает через распределительную проводку в межвалковое пространство, образованное между двумя горизонтальными валками (рис. 3). Алюминий, соприкасаясь с валками, кристаллизуется, а образующаяся полоса непрерывно выходит из валков стана. Валки могут быть расположены как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной. В первом случае алюминий подводится сбоку, а во втором - снизу. Этим методом успешно изготовляются полосы толщиной 8-12 мм, шириной 1000-1600 мм, которые затем сматывают в рулоны. Применение такой технологии вместо прокатки полосы из крупных слитков даёт большой экономический эффект.

Исходной заготовкой при  прокатке листов и лепты из меди и латуни служат плоские слитки массой около 0,5-1 т, толщиной 100-150 мм, которые  прокатываются в горячем состоянии  до толщины 10-15 мм. Прокатанные листы  фрезеруют для удаления поверхностных  дефектов и затем подвергают холодной прокатке с промежуточными отжигами при 450-800 °С.

Для производства катанки  из алюминиевых и медных сплавов  наиболее эффективен способ непрерывного литья, совмещенный с прокаткой  на непрерывном стане.

Технический прогресс в области  Прокатное производство характеризуется  в первую очередь повышением качества прокатываемых изделий, которое  обеспечивало бы наиболее эффективное  использование металла потребителем. С этой целью прокатываемому изделию  придаётся возможно более рациональная форма, способствующая снижению его массы, расширяется производство экономичных профилей проката, повышается точность его размеров, улучшаются прочностные и др. свойства металла, на его поверхность наносятся эффективные защитные покрытия. Одновременно снижается стоимость производственных затрат путём внедрения непрерывных процессов (от жидкого металла до готового проката), повышения скорости прокатки и автоматизации всех технологических процессов.

Прокатный стан — комплекс оборудования, в котором происходит пластическая деформация металла между  вращающимися валками.

Считается, что первый прокатный  стан (с деревянными валками) был  сконструирован еще Леонардо да Винчи. Первые прокатные станы для производства полосового железа и мелкого сорта  были изготовлены еще в XVIII в. Они  приводились во вращение от водяных  колес. С развитием железнодорожного транспорта значительно увеличилась  потребность в прокатной продукции. Первые рельсы были чугунными, однако в начале XIX века в Англии перешли  на производство железных рельсов. В 1828 году появился первый прокатный стан для прокатки рельсов из пудлингового железа, а с 1825 года начали прокатывать  рельсы из бессемеровской стали. Рельсы были главным продуктом прокатного производства. Помимо рельсов надо было производить различные детали паровозов, броня требовалась и  для развития флота, в котором  деревянные корабли заменялись металлическими бронированными. Первый броневой прокатный  стан был сконструирован в 1859 году русским  механиком В.С. Пятовым. Все эти  станы были довольно примитивными: валки станок приводились во вращение от водяного колеса, а позднее- паровой машины. Перемещение горячего металла к стану и от него осуществлялось вручную. В одном из музеев старого уральского завода имеется картина: по железному горячему настилу с помощью крючков бригада рабочих передает раскаленную болванку к стану. Труд прокатчика был самым тяжелым на заводе.[1]

В зависимости от профиля  прокат делится на четыре основные группы: листовой, сортовой, трубный  и специальный. В зависимости  от того нагретая или холодная заготовка  поступает в прокатные валки  – горячий и холодный.

Листовой прокат

Листовой прокат из стали  и цветных металлов подразделяется на толстолистовой (4…60 мм), тонколистовой (0,2…4мм) и жесть (менее 0,2 мм). Толстолистовой прокат получают в горячем состоянии, другие виды листового проката –  в холодном состоянии.

Прокатку листов и полос  проводят в гладких валках.

Сортовой прокат

Среди сортового проката  различают:

1. Заготовки круглого, квадратного  и прямоугольного сечения для  ковки и прокатки;

2. Простые сортовые профили  (круг, квадрат, шестигранник, полоса, лента);

3. Фасонные сортовые профили:

профили общего назначения (уголок, швеллер, тавр, двутавр);

профили отраслевого назначения (железнодорожные рельсы, автомобильный  обод);

профили специального назначения (профиль для рессор, напильников).

Трубный прокат

Трубный прокат получают на специальных трубопрокатных станах. Различают бесшовные горячекатаные  трубы диаметром 25…550 мм и сварные  диаметром 5…2500 мм. Трубы являются продуктом  вторичного передела круглой и плоской  заготовки.

Общая схема процесса производства бесшовных труб предусматривает  две операции: 1– получение толстостенной  гильзы (прошивка); 2 – получение  из гильзы готовой трубы (раскатка).

Первая операция выполняется  на специальных прошивочных станах в результате поперечно-винтовой прокатки. Вторую операцию выполняют на трубопрокатных раскатных станах различных конструкций: пилигримовых, автоматических и др.

лава 3. МОНТАЖ РУДНИЧНЫХ  ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И АГРЕГАТОВ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Нормами настоящей главы  предусмотрены:

1. Работы по монтажу  синхронных и асинхронных электродвигателей,  а также электродвигателей постоянного  тока и системы двигатель-генератор  (агрегаты);

2. Распаковка, осмотр, ревизия,  протирка, в необходимых случаях  промывка отдельных деталей и  узлов;

3. Сверка с чертежами  размеров фундаментов и очистка  их, разметка мест установки электродвигателей;

4. Монтаж, выверка, закрепление,  соединение электродвигателей с  механизмами, присоединение их  к сети;

5. Наполнение подшипников  маслом, проверка состояния изоляции, опробование электродвигателей  вхолостую и сдача под наладку.

§ Е 37-3-31. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ  ОСМОТР И РЕВИЗИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ  С ЩИТОВЫМИ ПОДШИПНИКАМИ, ПОСТУПАЮЩИХ  В СОБРАННОМ ВИДЕ

Состав работ

При предварительном осмотре

1. Распаковка и проверка  состояния электродвигателя.

2. Очистка и продувка  машины.

3. Проверка состояния  изоляция и вывода обмоток.

При ревизии добавляется

4. Снятие щитков и щеточных  устройств.

5. Выемка ротора.

6. Шлифовка коллектора  или колец и притирка щеток.

7. Промывка шеек вала, подшипниковых щитов, масляных  ванн и деталей щеточного устройства.

8. Сборка электродвигателя  после ревизии с шабровкой  подшипников.

9. Наполнение подшипников  маслом.

Таблица 1

Состав звена

Электрослесарь подземный	Масса машины, т, до
	0,1	0,5	1,2	3	5
5 разр.	-	-	-	-	1
4 разр.	1	1	1	1	1
3 разр.	1	2	3	4	3