Проект термического отделения для обезуглероживающего и рекристаллизационного отжига

Изотропная электротехническая сталь применяется для производства электромашин, магнитопроводов, реле, дросселей, генераторов, преобразователей энергии.

В настоящее время в связи со значительным улучшением качества этой стали, объем производства и использования значительно вырос.

Изотропная электротехническая сталь по способу производства бывает горячекатаная и холоднокатаная. Горячекатаную сталь производят главным образом методом горячей прокатки листов на двухвалковых станах с нижним приводным валиком. Она имеет низкий уровень магнитных свойств и качество поверхности, не обеспечивающее коэффициент заполнения пакетов магнитопровода выше 0,93. С развитием непрерывной разливки стали, пуском в эксплуатацию непрерывных высокоскоростных широкополосных станов горячей и холодной прокатки, использование проходных печей для обезуглероживания и рекристаллизации металла, доля горячекатаной электротехнической стали в общем объеме производства быстро уменьшается. Себестоимость холоднокатаной стали значительно ниже, чем горячекатаной.(1)

В процессе обработки на агрегате непрерывного действия рулоны ленты разматывают и протягивают через печь по опорным роликам при этом обеспечивается однородность свойств металла, все процессы протекают с большей скоростью. Внедрение непрерывных линий позволяет механизировать и автоматизировать процессы, в результате чего достигается высокая производительность труда.

Проект термического отделения для обезуглероживающего и рекристаллизационного отжига изатропнотехнической стали третий группы легирования в толщине 0,5 мм в условиях ЛПЦ-5 АО НЛМК годовая программа 120'000 тон.

Улучшение магнитных свойств изотропных электротехнических сталей приводит к экономии электроэнергии. Поэтому во многих странах ведутся интенсивные исследования и делаются значительные капитальные вложения в оборудование и совершенствование технологии изготовления этих сталей.

Строительство отделения обеспечивает правильное расположение цехов, участков источников снабжения водой, газом, а также удовлетворяет основному техническому решению, проектированию цеха, и основным технико-экономическим показателям.

По условиям работы электротехнических сталей требуется высокая магнитная проницаемость и малые потери энергии при перемагничивании.

Потери энергии при перемагничивании зависят от площади петли гистерезиса, то есть от остаточной индукции и коэрцитивной силы. Для уменьшения площади петли гистерезиса при высокой магнитной индукции должна быть получена очень маленькая коэрцитивная сила.

Наиболее простым магнито-мягким материалом является очень чистое железо. Но удельное электрическое сопротивление его мало, поэтому оно может применяться там, где удельное сопротивление роли не играет. Кроме того железо подвержено магнитному старению. Поэтому для изотропной стали необходимо легирования железа элементами повышающими удельное электросопротивление. Уровень магнитных свойств электротехнических сталей в значительной степени зависит от способа получения, хранения, толщины листов, характера структуры и текстуры металла.

Выплавку стали, с содержанием 0,8-3,2% кремния, проводят в электродуговой печи или кислородном конвекторе. После горячей прокатки на толщину 2,0-3,0 мм, с нормализацией или без нее, проводят однократную холодную прокатку на конечную толщину. В дальнейшем холоднокатаный металл подвергается электронно-лучевой обработке, в результате чего полоса нагревается до определенной температуры. Мощность электронного пучка и доза облучения выбирается с учетом температуры нагрева полосы. Продолжительность облучения зависит от размера зерна в стали перед обезуглероживающим отжигом. После радиационно-термической проработке проводится обезуглероживающий отжиг полосы в интервале температур 800-8500С с точкой росы +20-300С в азото-водородной атмосфере и конечный рекристаллизационный отжиг при температуре 1000-11000С

Терморадиационная обработка ускоряет диффузионные процессы, интенсифицирует структурно-фазовые превращения, приводит к модификации облучаемого материала. Нагрев металла пучком электронов уменьшает разнозернистость, способствует развитию текстурных компонент, благоприятных с точки зрения магнитных свойств, ориентировок.(4)

Сталь третьей группы легирования подвергалась горячей прокатке на толщину 2,25 мм, нормализации при температуре 8500С с последующим травлением поверхности полосы в соляно-кислотном растворе. Затем осуществлялась холодная прокатка на толщину 0,5 мм и радиационно-термическая обработка пучком электронов с заданной мощностью и до определенной температуры. После этого образцы обезуглероживали при 8200С с точкой росы +250С в атмосфере содержащей 95%N2+5%H2 до содержания углерода 0,05%. Конечный рекристаллизационный отжиг проводился при температуре 10500С в сухом защитном газе 7 мин. В результате такой обработки получен размер зерна в пределах 180-220 мкм.(4)

Принципиальная технологическая схема производства холоднокатаной электротехнической стали 3 группы легирования в условиях ЛПЦ-5 представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Принцип функционирования агрегата термической обработки. Агрегат термической обработки можно условно разделять на три участка: входной, центральный и выходной.

Входной участок.

Обвязанные рулоны с весом до 30т. устанавливается мостовым краном на стеллажи, находящиеся с обеих сторон загрузочной тележки.

Рулон автоматически центрируется по высоте перед разматывателем и устанавливается загрузочной тележкой на барабан разматывателя (d=600 мм.).

Затем тележка отводится в исходное положение. Барабан разматывателя расширяется, прижимной ролик опускается на рулон для поддерживания первого ветка. Оператор обрезает обвязочную полосу пневматическими ножницами.

Благодаря вращению рулона полоса подается на тянущие ролики. Ролики прижимаются и полоса перемещается на позицию гильотинных ножниц. Эти ножницы используются для обработки переднего и заднего конца полосы, и если надо для удаления дефектных участков (5).

Передний конец полосы после обработки (конец 37 стр.) подается со скоростью ввода (30м/мин) на сварочную машину для роликовой сварки сопротивления.

Центровка полосы осуществляется с помощью передних боковых направляющих сварочной полосы и сварочной машины.

Во время сварки двух полос входной участок агрегата остановлен, во время когда полоса продолжает разматываться в печи тепловой обработки.

После сварки двух полос входной участок включается в нормальный режим работы, для подачи полосы на центральный участок. Подача полосы выполняется с такой скоростью, чтобы входной накопитель мог заново наполниться до максимума.

Максимальная скорость входного участка для накопления входного накопителя должна быть 60 м/мин.

Данная скорость автоматически уменьшается до скорости обработки после накопления накопителя.

Перемещение в накопителе обеспечивается рольгангом и разделительными плечами.

Центровка полосы по отношению к продольной оси агрегата обеспечиваются центрирующими роликами, а также направляющими роликами, установленными в тележке накопителя.

К третьей группе легирования, принадлежат, стали с содержанием кремния 1,8-2,8% (масс)

Таблица 2

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СТАЛЕЙ 3-Й ГРУППЫ ЛЕГИРОВАНИЯ изотропной электротехнической стали по ГОСТ 21427.2-83 ( % массовый.)

Механические свойства должны соответствовать следующим требованиям (2).

Таблица 3

Магнитные свойства холоднокатаных электротехнических изотропных сталей ГОСТ 2142.2-83.

Влияние углерода (С)

Углерод является наиболее вредной примесью в электротехнической стали.

Рис.1 Влияние примеси углерода на кривые намагничивания железа.

Снижения углерода в стали на 0,015% в исследуемом интервале 0,03-0,05% способствует уменьшению удельных потерь на 0,5Вт/кг. И повышению магнитной индукции на 0,15Тл.(1)

Степень влияния углерода на магнитные свойства зависит от формы его выделения в твердом растворе в виде цементита.

Наиболее неблагоприятное влияние на магнитные свойства оказывает выделение углерода в форме структурно свободных карбидов, расположенных внутри зерен феррита.

Форма выделений углерода зависит от скорости охлаждения металла при горячей обработке. Медленное охлаждение способствует выделению углерода, а также дисперсных частиц и фиксации углерода в твердом растворе. Последующее выделение углерода из твердого раствора вызывает магнитное старение.

Выплавлять электротехническую сталь нужно как можно с меньшим содержанием С, но снижение его в стали до 0,03-0,02% сопровождается интенсивным насыщением ее кислородом и азотом.(1)

Легирование кремнием повышает магнитную проницаемость в слабых и средних магнитных полях, уменьшает коэрцетивную силу, потери на гистерезис и вихревые токи.

Кремний уменьшает растворимость С и азота в стали и снижает склонность к ее магнитному старению. (1)

Вредное влияние кремния проявляется в снижении величины магнитной индукции насыщения.

Зависимость магнитной индукции от содержания кремния указана на рис.2

Рис.2. Зависимость магнитной индукции от содержания кремния

Введение в сталь только 1% кремния снижает магнитное старение до 6-8%.

Сталь содержащая 2% кремния и 0,002% углерода становится чисто ферритной, что обеспечивает получение в металле крупного зерна феррита проведением отжига при 11000С без фазовой перекристаллизации.(1)

Действие алюминия во многом аналогично действию кремния, так как он увеличивает электросопротивление и снижает индукцию насыщения почти до той же степени, что и кремний. Сталь становится ферритной при 1% алюминия.

В то же время алюминий ухудшает технологичность стали при горячей и холодной прокатках. Уже при 0,08% алюминия наблюдается большое количество дефектов на кромках горячекатаных полос. Повышение концентрации алюминия ухудшает качество поверхности холоднокатаных полос.

Рис.3 Изменение удельных потерь в зависимости от концентрации кислоростворимого алюминия в стали.

С повышением содержания растворимого алюминия в стали до 0,03-0,05% удельные потери возрастают до максимального значения, при дальнейшем увеличении содержания алюминия они снижаются.(1)

Азот оказывает более вредные действия на магнитные свойства стали, чем углерод ухудшения Uc и Р. происходит благодаря образованию мелко дисперсных нитридов и карбидов. Не менее вредно сохранения азота в твердом растворе, в феррите являющегося причиной магнитного старения стали.

В стали этой группы легирования, легированной (кремний, алюминий, титан с азотом) связаны в стойкие нитриды. Это препятствует магнитному старению металла.

В процессе выплавки медь и никель в раствор, так как они окисляются слабее железа. Увеличение содержания меди до 0,5% приводит к снижению технологичности обработки стали при прокатки и к возникновению поверхностных трещин.

При небольших присадках никеля улучшаются пластические свойства стали при горячей и холодной прокатке. Влияние никеля и меди на магнитные свойства стали при концентрации никеля-0,15% и меди-0,2% незначительные.(1)

Хром существенно ухудшает магнитные свойства металла, что объясняется образованием в стали устойчивых карбидов из-за большого сродства его к углероду, чем к железу. Концентрация хрома в стали не должна превышать 0,1%.(1)

Титан используют как модификатор. Он является сильным нитрообразующим. Титан подавляет склонность металла к старению и сохранение высокого уровня магнитных свойств при содержании титана не более 0,02%.(1)

Положительное влияние фосфора на уровень магнитных свойств связано с его расширяющим действием. Он обладает большим сродством с кислородом, что способствует очистки стали от этой же вредной примеси, действие которой проявляется в образовании устойчивых мелкодисперсных оксидов ухудшающих магнитные свойства стали. В условиях производства изотропной стали фосфор при нормализации способствует уменьшению удельных потерь и выхода марочности 2311 и 2312 содержащих 1,8-2,8% кремния.

При обезуглероживающе-рекристаллизационном отжиге в стали с содержанием фосфора 0,015% и кремния 1,8-2,8% происходит улучшение магнитных свойств но незначительно.

Улучшение магнитных свойств изотропных электротехнических сталей является основным способом приводящим к экономии электроэнергии.

Поэтому во всех развитых странах для повышения качества этих сталей ведутся интенсивные исследования и делаются значительные капитальные вложения в оборудование и совершенствование технологии.

Исследования по совершенствованию технологии производства изотропных электротехнических сталей проводят совместно АО НЛМК и ЛГТУ.

В данном разделе рассмотрены патенты на способы получения изотропной электротехнической стали третьей группы легирования толщиной 0,5 мм с повышенной магнитной индукцией в сильных полях при минимальной ее анизотропии и низкими удельными потерями. Целью этих изобретений является интенсификация процесса термической обработки и улучшения магнитных свойств изотропной электротехнической стали.

Основное оборудование- это оборудование на котором выполняются основные операции термической обработки: печи, агрегаты с различными источниками тепла, установки для прямого нагрева током, оборудование для закалки.

Дополнительное оборудование служит для выполнения операций обработки: травильные баки, моечные машины, дробеструйные аппараты, оборудование для контроля продукции, сварочное оборудование.

Вспомогательное оборудование служит для получения контролируемых атмосфер.

Теплоэнергетическое силовое оборудование: двигатели, вентиляторы, компрессоры, насосы холодильные установки, трубопроводы, электросеть.(6)

Подъемно-транспортное оборудование включает в себя следующие виды краны и подъемники всех типов, конвейеры, транспортеры, электро-и мотокары, механизмы загрузки и разгрузи.

Применение в качестве основного оборудования агрегата непрерывного отжига, работающему по непрерывному режиму, более рационально, так как это увеличивает выпуск готовой продукции, повышает производительность агрегата, ускоряет процесс обезуглероживания, уменьшает расход тепла и потери металла. Поэтому в термических отделениях целесообразно строить и применять оборудование непрерывного действия.

В отделении непрерывного отжига в качестве источника тепла применяют электроэнергию. Это позволяет осуществлять тепловой режим термической обработки с точностью ±5%. Кроме того электрические термические печи имеют регулируемый тепловой режим. Срок службы электрических печей более длительный. Значительно облегчено обслуживание печи, так как отсутствует система боровов, труб, а также высокая культура производства и гигиены труда.(6)

Источником тепла в печи являются электронагреватели. Общая установочная мощность электронагревателей составляет 6600 кВт.

Мощность одного электронагревателя 240 кВт: РНОМ=240 кВт

Так как мощность печи превышает 15 кВт, то печь конструируют трехфазной. Мощность одной фазы определяется по формуле:

РФ=РН/3=240/3=80 кВт (1)

Фазовое напряжение на концах нагревателя:

U=U/3=380/3=220В (2)

I=103РФ/UФ=10 *80/220=363.6 А (3)

Сопротивление электронагревателей

Рф=Uф/103 Pф=2202/103*80=0.6 Ом (4)

Выбираем ленточный электронагреватель. Нагревательные элементы должны обеспечивать бесперебойную длительную службу при заданном тепловом режиме.(7)

Поэтому необходимо выбирать материал в зависимости от максимальной температуры нагрева и характера среды.

По таблице 4(7) выбираем материал Х20Н80Т3.

Толщина ленты определяется по следующей формуле

а=103Р2фρ/2m(m+1)U2фν, (5)

Где ρ=1,31 Ом мм2/м удельное сопротивление материала (таблица 4 (2))

ν=0,7 Вт/см2-удельная поверхностная мощность нагревателя.

M=8 -12-отношение ширины ленты к ее толщине, выбираем m=12

А=1058021,31/2*12(12+1)*22020,7=3,4 мм (6)

По таблице 6 (9) принимаем максимальное значение а=3,2мм.

Длина нагревателя

L1=Rab/ρ=0.6*3.2*38.4/1.31=56.26 (7)

Длина трех нагревателей

Lобщ=l1*3=56.26*3=168.84 м (8)

Масса трех нагревателей

G=a*b*lобщγ103, где (9)

γ=8,4г/см3-плотность (табл.4(2))

G=3.2*38.4*168.84*8.4*10-3=174.28

кг

Проверяем поверхностную нагрузку

ν=50*Рф /(а+b)*l1=50*80/(3.2+38.4)56.28=0.7 (10)

Сравнивая поверхностную нагрузку, рассчитанную с допустимой (таб.2(9)) видно что она находится в пределах допустимой.

Ленточные элементы сопротивления располагаются обычно зигзагом на стенках, своде и поде печи.(9)

Расстояние внутри зигзагов Р принимаем 17 мм. Высоту зигзагов принимаем равной 200 мм., тогда А=183 мм.

Р - расстояние внутри зигзагов.

В - высота зигзага.

А - высота зигзага между центрами закругленной ленты.

И - шаг зигзага

Длина одного зигзага:

Lзигзага=2π*Р+2А, мм. (11)

Lзигзага=2π*17+2*183=419 мм.

Число зигзагов

N=(1*103-2вывода)/Lзиг., (12)

Где Lвывод=с+100, мм.

С - толщина стенки печи (с=375 мм.)

N=(127.4*103-2(375+100))/419=302

Шаг зигзага И=34 мм.

Длина нагревательного элемента свернутого зигзагом L:

L=И*n*10-3, м.

L=34*302*10-3=10.268 м.

Тепловой расчет термической печи сводится к определению расхода тепла, мощности печи коэффициента полезного действия(10)

Расход тепла определяется по формуле Qрасх=Qме+Qкл+Qн. п, (13) где Qме - тепло идущее на нагрев металла

Qкл-тепло теряемое в окружающее пространство через кладку печи (свод, стена, под)

Q нп - прочие не учтенные потери.

Тепло идущее на нагрев металла

Qме=G(c2tк-c1tн), (14)

где G-производительность печи,

А tк tн-начальная и конечная температура металла

С1,с2-удельные теплоемкости соответственно t н, tк

G=m/τнагр, (15)

τнагр-время нагрева

m=V*ρ, (16)

где V-объем металла находящегося в камере нагрева;

ρ=7,8 кг/м3-плотность металла;

V=а*b*l, (17)

Где а-толщина полосы;

b-ширина полосы;

l-длина камеры нагрева.

V=0,5*1065*3350=878387,50 мм3=0,0178 м3

M=0,0178*7,8=0,1388=138,8 кг

Время нагрева определяется как одна минута на миллиметр сечения.

τнагр.=1*0,5=0,5 мин=30 сек.

Производительность печи:

G=138.6/30=4.63 кг/сек.

Тепло идущее на нагрев металла:

QMe=4,63*(0.653(800+273)*0.47(20+273))=2607 кВт

С1=0,47 кДж/кг*К, при t=200C;

C2=0.653 кДж/кг*К, при t=8000C

Тепло теряемое в окружающее пространство через кладку печи(8):

Qкл=Qст+Qпод+Qсвод, (17)

Где Qст-потери тепла через стены,

Qпод-потери тепла через под,

Qсвод-потери тепла через свод.

2. Свод печи

tк=tг

Рис.4 Схема трехслойного свода печи

1)Диатомит не обожженный в кусках λ=0,11+0,232*10-3t,Вт/(м*к)

2)Шамот легковесный ШЛ-0,4;

λ=0.1+0.00021t, Вт/(м*К) (18)

3) Асбестовый картон

λ=0,12+0,00024t,Вт/(м*К)

2 Стены

Рис.5 Схема трехслойной плоской стенки печи.

Шамот легковесный ШЛ-0,9

λ=0,29+0,00023t, Вт/(м*К);

Шамот легковесный ШЛ-0,4

λ=0,1+0,00021t Вт/(м*К);

Асбестовый картон

λ=0,12+0,00024t, Вт/(м*К)

3 Под

Рис.6 Схема трехслойного пода печи.

1)Диатомит необожженный в кусках

λ=0,11+0,000232t,Вт/(м*К)

2)Шамот легковесный ШЛ-0,4

λ=0,1+0,00021t, Вт/(м*К)

3)Асбестовый картон

λ=0,12+0,00024t, Вт/(м*К);

Исходные данные для расчета потерь через кладку(10):

1.Температура внутренней поверхности стенки tк, равной температуре печи, 0С.

2. Температура окружающего воздуха в термическом отделении tв,0С.

3. Температура на границе первого и второго слоя кладки t1,0С.

4. Температура на границе второго и третьего слоя кладки t2,0С.

5. Температура наружней поверхности стенки t3,0С.

6.Толщина слоев:

внутренний-S1 ;

средний-S2;

наружний-S3;

7.Коэффициент теплопроводности слоев при 00С-λ1, λ2, λ3 ,Вт/(м*к)

8.Коэффициент температурного измерения теплопроводности слоев -В1 В2, В3, Вт/(м*с)

Расчет плотности теплового потока методом последовательного приближения и температур t1, t2, t3 на границах слоев кладки выполняем на микро-ЭВМ ” электроника-МК61” по программе.

1. Свод: t1 =5060C; t2=3000C; t3=550C; q1=331 Вт/м2.
2. Стены: t1=5990C; t2=3220C; t3=590C; q2=362 Вт/м2.
3. Под: t1=5050C; t2=2790C; t3=530C; q3=304 Вт/м2.

Потери тепла через свод:

Qсв=qсв*Fсв*10-3; (18)

Fcв=L*B=192*9=1728 м2; (19)

Qсв=331*1728*10-3=571.9 кВт.

Потери тепла через стены:

Qст=qст*Fст*10-3; (20)

Fст=2LH=2*192*8.5=3264м2; (21)

Qст=362*3264*10-3=1181,6 кВт. (22)

Потери тепла через под принимаем 0,75Qcт.

Qпод=0,75Qcт=1181.6*0.75=886.2кВт; (23)

Qкл=Qме+Qcв+Qпод=1181.6+571.9+886.2=2639.7 кВт.

Неучтенные потери принимаем 10% от Qкл.

Qн.п.=2639,7*0,1=263,97 кВт

Qрасх=Qме+Qкл+Qн. п; (24)

Qрасх=2607+2639,7+263,97=5510,67кВт.

Мощность печи

Pрасх=∑Qрасх; Pрасх=5510,67кВт. (26)

Коэффициент полезного действия.

η=Qме/∑Qрасх*100%; (27)

η=2607/5510.67*100%=48.8%

Расчет оборудования производится на основании производственной программы, спроектированного технологического процесса термической обработке, режима работы отделения и фонда времени оборудования.

Полный календарный фонд времени равен 365*24=8760 часов. Так как характер работы непрерывный, то календарный фонд равен номинальному, Фн=8760 часов.

Действительный фонд времени равен тому времени, которое может быть полностью использовано для производства. По характеристике агрегата Фд=7000часов.

Таким образом потери времени на простом оборудовании, связанные с его ремонтом и наладкой, tпотерь=Фн-Фд=1760часов, что составляет приблизительно 20% от Фн.

Задолженность оборудования.

Z=W/Q, ч (25)

Где: W-годовая программа, кг;

Q-часовая производительность оборудования;

Z=120000000/7589=15812 ч

(а=53125т/г=7589кг/ч)

Количество единиц оборудования

Nр=z/Фд, шт (26)

Nр=15812/7000=2.4 принимаем п=3

Коэффициент загрузки к3=nр/n*100% (27)

К3=2,4/3*100%=80%, что удовлетворяет условию

75%<к3<85%

Площадь занимаемая агрегатом непрерывного отжига вычисляется по формуле; F=L*a, м2 (28)

Где l-длина агрегата, м;

А-ширина агрегата, м.

F=326*10=3260 м2

Площадь занимаемая тремя агрегатами равна 9780 м2.

Расстояние между агрегатами принимаем 4 м, проходы и проезды 4 м

Перед агрегатом и после него предусматривают площадки для складирования рулонов, размерами: ширина 10 м, длина 5 м и оставляем проезды 4 м, таким образом ширина термического отделения составляет 4+10+4+10+4=28 м, а длина 4+5+326+5+4=344 м. Общая площадь соответственно Sпр=344*28=11008 м2.

Термическое отделение находится на территории отделения холодной прокатки. Каркас здания смешанный: железобетонные колонны и металлические конструкции. Высота здания принимается 12 метров. Общий грузопоток осуществляется в одном направлении(6).

Для регулирования технических процессов термообработки применяют програмные регулирующие устройства РУБ-01М, которые регулируют по заданной программе различные технологические параметры (температуру, давление, расход газа и т.п.). Измерение температуры при термообработке осуществляется двумя способами:контакным (при помощи термопар)и бесконтакным (оптическими пирометрами). Для измерения температуры в первой камере нагрева применяют три ленточных нагревателя. Для второй камеры нагрева применяют (с пределом измерения 300-16000С). Температура в камере выдержки измеряется шестью оптическими пирометрами ВИМП-0,15 м с диапазоном измерения (400-11000С (6)).

Точка росы азото-водородной смеси газа измеряется датчиком типа УРСТ

Для регулирования продолжительности выдержек нескольких операций применяют электронные рыле времени типа РВЧ-3.

Автоматические электронные приборы с феродинамическими преобразователями которые контролируют, записывают, регулируют давление, расход, уровень и другие параметры в печи

Применяются приборы типа КСФ-2.

Для регулирования температуры нагрева воды прменяют 5 термостатов. Мощность электронагревателей регулируют с помощью четырех терристорных выключателей (6).

Организованный труд людей на любом предприятии является непременным условием функционирования производства, а следовательно, организация труда является составной частью организации процесса производства.

Основной задачей организации и планирования термического отделения является: 1) обеспечение высокопроизводительной и эффективной работы агрегатов, за счет интенсивного их использования; 2) организация ритмичной работы всего отделения для своевременного обеспечения рулонами следующих технологических стадий обработки металла; 3) обеспечение экономичного расхода сырья, материалов, электроэнергии; 4) укрепление дисциплины труда, улучшение организации рабочих мест, применение эффективных форм морального и материального стимулирования передовых форм и методов труда.

В отделении применяется схема управления производством приведенная на схеме 1.

Отделение возглавляет начальник термического отделения. В его подчинении находится старший мастер. Руководителями сменные мастера, имеющие среднетехническое образование. Сменные мастера руководят бригадами. Главными задачами мастеров являются:

Строжайшее соблюдение технологической дисциплины, точное выполнение режимов термообработки, в случае необходимости фиксирует в журнале допущенные нарушения режима термообработки и принятия мер.

Схема1

Начальник термического отделения

Старший мастер

Сменный мастер Сменный мастер

Сменный мастер Сменный мастер

Бригада. Бригада. Бригада. Бригада

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Сварочная машина для роликовой сварки.

Горизонтальный накопитель полосы с одной петлей, расположенной под печью; длина полосы в накопителе источников тепла является электронагрев 6600 кВт. Температура нагрева полосы 1050°С

Атмосфера обезуглероживающего отжига; азотоводородная увлажненная смесью с содержанием H2 50-75%. Используются два типа покрытия фосфат алюминия или фосфат магния. При использовании фосфата магния, полоса предварительно нагревается до температуры 80°С газовыми горелками, затем поступают в ванну предварительной обработки с последующей сушкой.

Габаритные размеры печи для сушки покрытия: длина=60,5м. в том числе камера нагрева 45,5 м. Камеры воздушного охлаждения 15 м.

Ширина в свету: 1,65м. Максимальная температура нагрева 650°С

Установленная мощность камеры нагрева 247 кВт. Источник нагрева электричество. Полоса в камере н

Холодная прокатка производится на 4-х клетевом стане 1400 на конечную толщину.

Перед прокаткой производится проверка состояния оборудования стана, чистка арматуры клетей, роликов и промывка стана водой.

При подготовке стана к прокатке экспортного металла производится инспекция и чистка форсунок подачи СОЖ во всех клетях стана.

При прокатке экспортного металла в работе должны находиться одновременно грубый и тонкий контуры системы автоматического регулирования толщины. Система регулирования натяжения на стане должна быть настроена переключателем, находящемся на центральном посту управления станом, в соответствии с группой прокатываемой стали.

Процесс холодной прокатки осуществляется в соответствии с базовыми программами

При прокатке стали марки 0401, 0402 производится подогрев рулонов в туннельной печи при температуре (300 ± 50) °С. Время нагрева - не более 30 минут.

Длина утолщенных концов - не более 30 м.

Для уменьшения утолщенных, переднего и заднего концов полосы, после каждой перевалки опорных валков технологическим персоналом цеха, производится снятие характеристик всплытия опорных валков в подшипниках жидкостного трения (ПЖТ), по специальному испытательному режиму в соответствии с Временной технологической инструкцией по эксплуатации системы автоматизированной начальной настройки с математической моделью четырехклетевого стана 1400. Запуск режима осуществляется технологическим персоналом.

Ответственность за проведение испытаний возлагается на технологический персонал ЛПЦ-5. Техническое обеспечение испытаний осуществляют службы АСУ ТП и ОАСУ. Запись о проведении испытаний делается в технологическом журнале старшим мастером прокатного отделения.

Настройка стана осуществляется, как в ручном, так и в автоматическом режиме с использованием УВМ. УВМ рассчитывает уставки предварительной настройки стана на каждый подготовленный к прокатке рулон, который индицируются на дисплее, отражающем параметры процесса прокатки на главном посту управления станом и передаются в ССУ. Контроль пригодности рассчитанных УВМ параметров осуществляет оператор главного поста управления станом.

Если перевалка приходится на выходные дни или ночные смены, то испытательный режим запускается в ближайший рабочий день пятой бригады.

Поперечная разнотолщинность полос - не более 1/2 суммы предельных отклонений по толщине. Серповидность холоднокатаных полос не более 3 мм на 1 м длины.

Неплоскостность холоднокатаных полос не должна превышать 6 мм при шаге не менее 600 мм.

На поверхности полосы не допускаются пятна загрязнений, поджоги, царапины и отпечатки валков, выходящих за 1/2 допуска по толщине.

Контроль неплоскостности холоднокатаных полос производится в номинальной толщине выборочно на образце длиной 1,5-2,0 м, отобранного от одного рулона плавки. Плановая перевалка опорных валков производится после прокатки:

на клети 1 - не более 25000 т

на клети 2 - не более 20000 т

на клети 3 - не более 18000 т

на клети 4 - не более 15000 т

Плановая перевалка рабочих валков производится после прокатки:

Рабочие валки 1-4 клетей должны иметь чистоту обработки поверхности бочки 8-9 класса шероховатости (ГОСТ 2789) RA-(0.16-0.63)мкм.

Допускается использовать насеченных рабочих валков 1 и 3 клети при этом для валков 3 клети Ra -(1.0-4.0)мкм.

Для получения на готовой толщины электроизоляционного покрытия не менее 1 мкм, рабочие валки 4-ой клети должны иметь чистоту обработки поверхности бочки не ниже 9 класса Ra (0.16-0.32) мкм (ГОСТ 2789)

Подача охлаждающей жидкости и технологических смазок осуществляется одновременно с началом прокатки и прекращается с ее окончанием

При прокатке стали марок 0101, 0200, 0202, 0203, 0300, 0301 на все клети подается эмульсия “Ринол-1” или ее аналоги с объемной долей масла (2,0-7,0)%.

Температура эмульсии (40-50)0C . Изменение температуры производится один раз в смену с записью в журнале

Время измерения температуры: 0-030, 800-830, 1600-1630ч.

При прокатки стали марки 0401, 0402 в качестве охлаждающей жидкости во всех клетях используется химочищенная вода или 0,3-7,0 %-ная эмульсия "Укринол-211М", "Ринол-1"; в качестве технологической смазки - водомасляная смесь пальмового масла, "Тиннол-12" или "Укринол-216" с объемной долей масла 15-30 %.

Температура тех смазки 50-80 °С. Измерение температуры производится один раз в смену с записью в журнале.

Время измерения температуры: 0-030 , 8 – 830, 16 – 1630 ч.

Массовая концентрация хлоридов в воде, используемой для охлаждения валков, приготовления эмульсии и водомасляных смесей должна быть не более 0,1 г/дм3.

Эксплуатация технологических смазочных средств осуществляется по ТИ 106-ПХЛ5-06-89.

Пробы эмульсии и тех смазки на анализ отбираются не реже 5 раз в неделю технологическим персоналом цеха из пробоотборных устройств трубопроводов подачи на клети соответственно с каждого рабочего отстойника эмульсии и бака приготовления техсмазки.

При смотке полосы остатки эмульсии не должны попадать в рулон.

Загрязненность поверхности полос после холодной прокатки с применением эмульсии не должна превышать 1 г/м2 и с применением технологической смазки - не более 2-х г/м2 (с двух сторон). Пробы для определения загрязненности холоднокатаной полосы отбираются один раз в неделю персоналом прокатного отделения согласно п.14.13.25 и доставляются в лабораторию.

Выступание отдельных витков в рулоне должно быть не более 5 мм.

Прокатанный рулон обвязывается, маркируется и передается на агрегат подготовки холоднокатаных рулонов.

Один раз в сутки технологическим персоналом производится проверка толщин номеров стана по эталонным образцам и делается запись в журнале.

Рулон, прошедший обработку на агрегате подготовки, должен удовлетворять следующим требованиям:

Передний конец и задний конец полосы обрезают до толщины не более 0,3 мм. (Для толщине 0,50-0,65мм).

Толщина полосы должна отвечать требованиям п.8. 3., кроме переднего и заднего концов длиной до 10 метров. Утолщенные дефектные участки вырезают и полосу сваривают встык.

Выступание витков из рулона не более 5 мм. При обработке на агрегате не допускается образование царапин, надавав, выходящих за 1/2 допуска по толщине и полосы

Рулон может состоять из полос, сваренных встык. При укрупнении рулонов место шва должно быть отмечено металлическими вставками или краской на торце рулонов.

На всей длине сварного шва не допускаются прожоги и не проваренные места.

Подготовленный рулон обвязывается и маркируется. При маркировке укрупненного рулона указываются номера полос в порядке их смотки в рулон.

Для контроля геометрических параметров холоднокатаного подката и массовой доли углерода в стали на входе агрегата технологическим персоналом производится отбор проб.

Отбор проб для контроля массовой доли углерода осуществляется от холоднокатаных полос.

Образцы маркируют номером плавки и номером рулона и передают в лабораторию.

Один раз в сутки технологическим персоналом производится проверка толщи номеров агрегатов по мерам толщины и делается запись в журнале.

Диаграммы толщины холоднокатаных полос вклеиваются в паспорт плавки. На диаграммах делается отметка номинала по толщине полосы

Обработка холоднокатаных полос в агрегате непрерывного отжига и нанесение электроизоляционного покрытия.

Обработкой в линии агрегатов непрерывного отжига подвергаются холоднокатаные полосы после подготовки на агрегатах подготовки.

Транспортный шов отдельных полос выполняют сваркой "внахлест".

Очистка полосы от технологических смазок в линии агрегата производится в следующей последовательности: а) обезжиривание полосы;

б) промывка полосы в клеточно-моечной машине; в) окончательная промывка полосы в промывочной ванне;

г) сушка полосы горячим воздухом;

Для обезжиривания полосы используется обезжиривающий раствор, имеющий следующие технологические параметры:

- массовая концентрация общей щелочи - 3,0-7,0 г/дм3 ,

что соответствует массовой концентрации МС-15 - 10 - 15 г/дм3

- температура обезжиривающих растворов не менее 80 °С.

Срок службы обезжиривающих растворов - не более двух недель. Дата замены обезжиривающих растворов фиксируется в технологической журнал.

Промывка полосы в щелочно-моющей машине осуществляется с помощью капроновых щеток. Количество щеток не менее четырех. Температура промывной воды должна быть не менее 70 °С.

Окончательная промывка осуществляется в промывочной ванне путем подачи на полосу сверху и снизу хим. Очищенной воды

После сушки на поверхности полосы не должно быть мокрых пятен.

Отбор проб обезжиривающего раствора осуществляется технологическим персоналом один раз в смену.

Пробы для анализа доставляются технологическим персоналом в лабораторию.

Загрязненность полосы после очистки должна быть не более 0,1 г/м2 на обе стороны полосы. Пробы для определения загрязненности отбираются технологическим персоналом один раз в неделю в соответствии с инструкцией и доставляются в лабораторию.

Термообработка проводится по базовым программам

Температура полосы регистрируется оптическими пирометрами, установленными в зонах 4, 14, 19. Степень черноты, установленная для пирометров: в зоне 4 - 0,45; в зоне 14 - 0,51; в зоне 19 - 0,40.

Профилактика системы охлаждения пирометров - не реже 1 раза в 3 месяца.

В камере регулируемого охлаждения полоса охлаждается в атмосфере азотного газа до температуры не более 750 °С.

В камере струйного охлаждения полоса охлаждается в атмосфере азотного газа до температуры не более 100 °С.

Массовая доля углерода в стали после отжига не более 0,005 %.

Отбор проб по инструкции.

При получении в отдельных партиях массовой доли углерода 0,006% и более, технологический персонал отбирает контрольную пробу на углерод до отжига.

По результату контроля массовой доли углерода до отжига производится корректировка скорости транспортировки полосы в допусках, предусмотренных п.10.8. для данного уровня углерода.

Корректировка скоростного режима отжига и контроль остаточного углерода осуществляется до получения удовлетворительного результата по остаточному углероду.

Образцы от партий с массовой долей углерода 0,006% и более подвергают проверке на старение (технологический контроль старения) по режиму 225°С - 24 часа (DIN 46400 ч.1).

Аттестация партий в этом случае осуществляется по магнитным свойствам после старения.

Термообработка без записи скорости транспортировки полосы не допускается. Скорость транспортировки полосы выбирают в зависимости от массовой доли углерода в стали перед отжигом. Удельное натяжение полосы в печи выбирают из соотношения

σ = (К1+К2*Si) ± 0,03 ,где К1 = 0,21 К2 = 0,070.

Si - массовая доля кремния в стали (%); σ - натяжение полосы (кг/мм2 ).

Вытяжка полосы на 1 погонный метр не более 4 мм для стали марок 0301, 0300,.

Величина вытяжки контролируется технологическим персоналом цеха измерительной скобой и рулеткой не реже 1 раза в месяц.

На поверхности полосы после отжига не допускаются надавы, риски, выходящие за 1/2 допуска по толщине и участки окисления.

Для перехода работы печи с одного режима на другой применять заправочный рулон.

Нанесение электроизоляционного покрытия из растворов, приготовленных по ТИ 106.ПХЛ.5-04-96.

Приготовление растворов производится в химблоке ЛПЦ-5.

При поступлении в цех свежеприготовленной партии раствора перед его использованием из транспортной емкости технологический персонал

термического отделения отбирает пробу и доставляет в лабораторию НТЦ ЭТС для контроля качества. Технологические параметры растворов должны соответствовать таблице 5.

Раствор покрытия из рабочего бака установки нанесения покрытия с помощью насоса подается через форсунку на верхнюю сторону полосы перед верхним отжимным роликом и стекает в поддон под нижним отжимным роликом. Нижний ролик должен быть постоянно погружен в раствор. Из поддона раствор самотеком поступает в рабочий бак.

При длительных остановках агрегата (более 10 минут) раствор из поддона сливается в рабочий бак, ролики промываются водой.

Из рабочего бака ежесменно отбирается проба для определения технологических параметров раствора. При их несоответствии требованиям настоящей инструкции раствор должен быть скорректирован или обновлен.

Нанесение раствора на полосу осуществляется с помощью пары гуммированных роликов. Радиальное биение наружной поверхности ролика относительно посадочных мест не должно превышать 0,1 мм.

После нанесения раствора на полосу его подвергают сушке в проходной печи.

Температурный режим по зонам печи сушки:

- для раствора типа 1- Т1-9 = (350 ± 50)°С.

- для раствора типа 2 и 3 – Т2-6=(425 ± 25)°С, Т7-8= (400 ± 25)°С.

Технология нанесения лака "Рембрандтин" ЕВ 503.

Лак поставляется на НЛМК в бочках в готовом состоянии и должен соответствовать следующим требованиям:

- вязкость (t = 20 °С. вискозиметр ВЗ-4) - (45 ± 10) с;

- сухой остаток (Т = 130 °С,1г,2 часа) - не менее 40 %

- плотность -( 1,08±0,05) кг/м3

- рН = 8,5 ± 0,7

При хранении лака ежемесячно от каждой партии отбирается проба для контроля рН, величина которого должна быть не менее 7,0.

При рН в пределах 7,0 - 7,5 производится его корректировка с помощью специального коррегента марки "Stabi-D" , поставляемого фирмой. Добавку коррегента производить порциями по 1 дм3 до достижения величины рН более 7,5.

Перед загрузкой лака в рабочую емкость агрегата необходимо тщательно промыть водой все оборудование узла нанесения.

Нанесение лака на полосу производится с помощью гладких гуниированных роликов.

Вязкость лака устанавливается. Прибавлением химически очищенной водой в зависимости от необходимой толщины покрытия:

- для толщины до 2 мкм - 15-30 с.

- для толщины более 2 мкм – 30-45 с.

Температурный режим сушки покрытия по зонам печи:

- номинальная толщина полосы 0,5 мм:

Т7-8=(250±25) °С;

- номинальная толщина полосы 0,65 мм

Т1-2=(475±25) °С, Т3-4=(350±25) °С, Т5-6=(300±25) °С,

Т7-8=(250±25) °С;

Технология нанесения лака "Рембрантин" ЕВ-5300.

Лак поставляется на НЛМК в бочках в готовом состоянии и должен соответствовать следующим требованиям:

- вязкость (t=20 °С, вискозиметр ВЗ-4) - (30-65) с;

- сухой остаток (t=130 °С,1г,2 часа) - (35,5±2) %;

- рН=2,0±0,5

- потери при прокаливании при 900 °С - (20±2)%

1. плотность - (1, 21+0,0б) кг/м3

Перед загрузкой лака в рабочую емкость он должен быть тщательно перемешан с помощью мешалки. Время перемешивания 15-20 мин.

Перед загрузкой лака необходимо тщательно промыть водой все оборудование узла нанесения покрытия.

В процессе нанесения лак должен постоянно перемешиваться с помощью мешалки.

Нанесение лака на полосу осуществляется с помощью гладких гуммированных роликов.

Вязкость лака устанавливается разбавлением химически очищенной водой и должна быть в пределах 20-35 с.

Температурный режим сушки покрытия по зонам печи:

Т1-2=(425±25) °С, Т3-4=(375±25) °С, Т5-6=(350±25) °С,

Т7-8=(325±25) °С;

Задний утолщенный конец рулона, транспортный шов и передний утолщенный конец последующего рулона наматывают внешними витками на предыдущий рулон.

Участок утолщенных концов с транспортным швом отмечают закладкой.

Отбор проб для испытания магнитных и механических свойств, а также характеристик электроизоляционного покрытия производится технологическим персоналом агрегата от переднего конца рулона перед смоткой в соответствии с п.12 настоящей инструкции.

Полосы стали после отжига и покрытия сматываются в рулон массой до 30 т.

При обработке экспортного металла осуществляется контроль магнитных свойств в потоке в линии ЛНО (при наличии действующих установок по контролю магнитных свойств в потоке).

Для включения и запуска установки технологи АН0 вызывают специалистов ЦЭСНРК.

При обработке электротехнической стали установку настраивают на измерение ваттных удельных потерь Р1.5/.50

При обработке углеродистых (бескремнистых) марок стали установку настраивают на измерение магнитной индукции В800.

При изменении сортамента, марки стали производится перезапуск установки с задачей типоразмера, удельного веса стали, измеряемой величины и диапазона измерений.

Перезапуск установки производят работники участка ЦЭСНРК по заявке технологов АНО. При задаче в линии АНО заправочного рулона при измерении ваттных потерь Р1.5/50 технологи АНО отключают установку с пульта управления и сообщают на участок ЦЭСНРК. При включении установки или при перезапуске, работники участка ЦЭСНРК отмечают на диаграмме записи показаний установки дату, время и номер текущей партии-рулона. Диаграмму записи магнитных свойств стали вклеивают в паспорт плавки.

Правила приемки и контроля качества электроизоляционных лаков.

При выгрузке в цехе бочки с лаком складируются строго по партиям и типам лака.

Каждая поступившая партия лака должна иметь сертификат качества, который передается в лабораторию покрытий НТЦ ЭТС.

Из трех бочек каждой партии ласа после предварительного перемешивания в течении не менее 15 мин с помощью мешалки, отбирают пробы объемом не менее 0,2 дм каждая. Отбор проб производится технологическим персоналом ЛПЦ-5.

Отобранные пробы доставляют в лабораторию покрытий НТЦ ЭТС вместе с сопроводительным ярлыком, на котором должны быть указаны: тип лака, дата его изготовления, номер партии, дата отбора пробы.

При неудовлетворительных результатах анализа хотя бы в одной из трех бочек, отбирают повторные пробы еще из трех бочек этой партии лака. В случае повторного неудовлетворительного результата анализа, хотя бы в одной из трех бочек, партию лака отбраковывают и не задают в производство без специального заключения НТЦ ЭТС. Лак задают в производство строго по партиям. Номер партии фиксируют в технологическом журнале.

ПРОДОЛЬНАЯ РЕЗКА, ОБРЕЗКА КРОМОК, УПАКОВКА РУЛОННОЙ СТАЛИ, МАРКИРОВКА.

Рулоны готовой изотропной электротехнической стали подвергаются роспуску и обрезке кромок на агрегатах продольной резки на размеры в соответствии с заказами потребителей по специальной технологической инструкции ТИ 106-ПХЛ5-13-90

Обработка готовой стали для поставки на экспорт на агрегатах резки, упаковка и маркировка осуществляются в соответствии с требованиями контракта. Внешние витки рулона с участком утолщенных концов и транспортным швом с АНО, отмеченные закладкой, вырезают до номинальной толщины с учетом допуска по толщине (контроль. после обрезки осуществляет ручным микрометром персонал агрегата).

После резки на кромках полос не допускается видимых заусенцев, на поверхности полосы - надавы, царапины, изломы и другие дефекты, выходящие за пределы требований ГОСТ 21427.2-83.

Отдельные полосы свариваются встык на стыкосварочной машине. При порезке полос с электроизоляционным покрытием типа 3 или другого типа, в составе которого имеется ортофосфорная кислота, транспортирующие ролики агрегата протирают ежесменно 2-5%, раствором МС-15.

Протирку осуществляют на остановленном агрегате.

После порезки на внутренний и внешний виток рулона наклеивают этикетки с указанием товарного знака предприятия-изготовителя, марки стали, номера плавки, номера партии, размера полосы, удельных потерь стали, номера контролера ОТК.

Упаковка рулонов производится по специальным схемам, утвержденным директором по производству, по специальной технологической инструкции.

Рулоны, подготовленные к отгрузке, должны иметь упаковку в соответствии со схемами, утвержденными в установленном порядке, обеспечивающую сохранность продукции в соответствии с требованиями ГОСТ 21427.2-83 и ГОСТ 7566-81.

Крепление и оборудование рулонов в вагоне МПС должны обеспечивать устойчивость рулона при транспортировке.

В сертификате указываются данные, предусмотренные ГОСТ на отгрузку. Дубликат сертификата передается вместе с железнодорожной накладной.

Агрегат непрерывного отжига и нанесения электроизоляционного покрытия.

Назначение: термическая обработка холоднокатаных полос в режиме обезуглероживания, рекристаллизации, комбинированного отжига, обезуглероживания - рекристаллизация с последующим нанесением и сушкой электроизоляционного покрытия. Нагрев полосы электрический.

Размеры исходных полос:

- толщина – 0,35-0,65 мм;

- ширина - 700-1250 мм.

Размеры исходных рулонов:

- диаметр наружный - 1050-2300 мм,

- диаметр внутренний 600 мм.

Масса рулона - до 30т.

Скорость транспортировки полосы на входном участке:

- максимальная - 60 м/мин,

- заправочная - 30 м/мин.

Максимальная скорость полосы в печи - 45 м/мин.

Максимальная скорость на выходном участке - 60 м/мин.

Печь для отжига имеет две камеры нагрева, две камеры выдержки, камеру регулируемого охлаждения, камеру струйного охлаждения и воздушный холодильник.

Первая камера нагрева разделена на 4 зоны регулирования (длина камеры 32,85 м).

Первая камера выдержки разделена на 9 зон регулирования (длина камеры 160,0 м).

Вторая камера нагрева - одна зона регулирования (длина камеры 10,8 м). Между первой камерой выдержки и второй камерой нагрева имеется разделительный тамбур длиной 1,8 м.

Вторая камера выдержки разделена на 3 зоны регулирования (длина камеры 25,2 м).

Камера регулируемого охлаждения имеет длину 13,7 м. Охлаждение осуществляется косвенным методом с помощью труб воздушного охлаждения. Между камерой регулируемого охлаждения и второй камерой выдержки имеется разделительный тамбур длиной 1,8 м.

Камера струйного охлаждения обеспечивает охлаждение за счет подачи азота вентиляторами (длина камеры 13,3 м).

Выходной тамбур имеет длину 2,6 м.

Печь имеет 5 газовых свечей.

Две основные свечи установлены на входе первой и второй камеры нагрева.

Три продувочные свечи установлены на входе и в первую и во вторую камеры нагрева, на входе в камеру охлаждения.

Азото-водородный газ, подаваемый в первые камеры нагрева и выдержки может увлажняться в пяти увлажнителях.

Азото-водородный газ, подаваемый во вторые камеры нагрева и выдержки увлажняется в трех дополнительных увлажнителях.

Сухой азото-водородный газ, подается в камеры с помощью перфорированных труб.

Максимальная температура нагрева полосы - 1050 °С

Контроль температуры полосы осуществляется оптическими пирометрами, установленными в зонах 4,12,13,14,17,19.

Атмосфера обезуглероживания - азотоводородная смесь с объемной долей водорода 18-25%

Атмосфера рекристаллизации - азотоводородная смесь с объемной долей водорода 5-15%.

Максимальный расход защитной атмосферы.:

Влажный газ (50-75% Н2) - 390 м3/ч;

Сухой газ (7-15% Н~) – З00 м3 /ч.

Сухой азот – З65 м3 /ч.

Ванна предварительной обработки (длина 10,0 м) с последующей сушкой полосы газовыми горелками. Имеется возможность нагрева полосы с помощью газовых горелок перед ванной предварительной обработки.

Ванна нанесения покрытия - длина 6,0 м.

Печь сушки электроизоляционного покрытия имеет камеру нагрева, выдержки и охлаждения.

Камеры нагрева и выдержки разделена на 9 зон регулирования (длина камеры 45,5). Нагрев электрический. Максимальная температура полосы - 650 °С.

Камера охлаждения - длина 15,0 м.

Натяжение полосы:

При разматывании - 370-1500 дн

При смотке - 590-3000 дн.

В печи термообработки 59-375 дн.

В печи сушки покрытия 148-870 дн.

Расчетная производительность агрегата - 53125 т/год.

1. ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ

Кинематическая схема с электрическим приводом включает : электродвигатель, редуктор, открытую цепную передачу.

Общий коэффициент полезного действия привода:

η=η3*ηп2*ηоп*ηц, (28)

где η3-КПД пары зубчатых колес;

ηп - коэффициент , учитывающий потери пары подшипников качения.

ηц- КПД открытой цепной передачи.

ηоп- коэффициент, учитывающий потери в опорах вала.

η=0,98*0,992*0,92*0,99=0,875

Требуемая мощность двигателя:

Ртр=FV/η; кВт (29)

F-полезная сила;

v-скорость полосы

Ртр=11,9*1,0/0.875=13.6 кВт.

Частота вращения ролика

Nтр=(60*100*V)/πd, об/мин. (30)

Где d-диаметр ролика, мм.

Nтр=(60*100*1,0)/230*3.14=81 об/мин.

Выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый с асинхронной частотой вращения 1000 об./мин 4А200Н4С параметрами Р=15 кВт и скольжением 2,8% (ГОСТ 19523-81)

Номинальная частота вращения двигателя

Nдв=1000-0,028*1000=972 об/мин

Таким образом принимаем для редуктора передаточное отношение iр=4

Для цепной передачи-iц=3

Вращающие моменты

На валу шестерни

Т1=Рдв/wдв=30*Рдв/πnдв Н*м (31)

На валу колеса-Т2=Т1*iр Н*м (32)

Т2=147,3*4=589,6 Н*м.

Механизация означает замену труда человека на операции термообработки машинами, которые работают циклично. Различают две стадии механизации: частичную и комплексную. При частичной-механизируются основные операции. При комплексной-основные, дополнительные, вспомогательные операции выполняются при помощи взаимосвязанной системы машин и оборудования. Комплексная механизация обеспечивает(9):

-снижение трудоемкости производства в 2-3 раза;

-сокращение производственного цикла в 3-5 раз;

-снижение потребностей в рабочей силе в 5-10 раз;

-снижение производственных площадей на 30-50%.

Технический процесс характеризуется непрерывным ростом автоматизации производства. Значение автоматизации технологических процессов особенно высоко потому, что основной гарантией высокого качества термообработки является точное соблюдение режима воздействия на металл, так как при термообработке сложно контролировать результаты структурного и химического изменения металла.

Автоматизация обеспечивает:

-уменьшение численности рабочего персонала;

-повышения производительности труда за счет расширения зон обслуживания;

-более высокую экономичность агрегатов;

-облегчение условий труда обслуживающего персонала;

-повышение качества продукции.

В цехе средством управления технологическим процессом производства является автоматизированная система слежения и управления. Эта система состоит из двух частей:

1. система слежения и управления;
2. система управления производством.

На агрегате полностью автоматизированы процессы регулирования поддержания температуры, состава рабочей атмосферы, давления, расхода газа.(9)

1.Контрольно-измерительные приборы.

Для обеспечения управления и автоматического регулирования рабочих режимов печи предусмотрено электронная аппаратура и пневматические исполнительные приборы.

В зоне камеры нагрева печи температура измеряется термопарой, сигнал от которой в мВ преобразуется в мА и подается на вход ПИД-регулятора, который управляет теристором модулятором. В четвертой зоне печи регулирование температуры осуществляется пирометром в зависимости от температуры полосы с точностью до ± 10 °С.

Регистрация температуры электроприбором с точностью ± 0,3%.

Сигнализация перегрева камеры осуществляется четырьмя термопарами, сигнал от которых поступает к указывающему милливольтметру с контактом сигнализирующим превышение температуры (расположение термопар: на своде, на поду, на правой и левой стенках).

В каждой зоне камеры выдержки печей температура измеряется термопарой. Сигнал от термопары в мВ преобразуется мА и подается на вход ПИД-регулятора, который управляет теристором модулятором.

В электрических зонах, оборудованных пирометром, регулирование температуры осуществляется пирометром в зависимости от температуры полосы.

В каждой зоне камеры регулируемого охлаждения температура также измеряется термопарой, сигнал от которой после преобразования сразу же поступает на ПИД-регулятор, который управляет клапаном подачи охлажденного воздуха.

Регулирование температуры нагрева в камере регулируемого охлаждения осуществляется с помощью термопары, сигнал от которого подается на указывающий милливольтметр с двух позиционным регулированием, в котором управляет включением и отключением электронагревателя.

Температура полосы измеряется пирометром в конце каждого периода нагрева, выдержки и перед камерой струйного охлаждения. Температура полосы регистрируется на однопанельном приборе. Регулирование измерения температуры в печи осуществляется датчиком, электрический сигнал от которого и подается на вход ПИД-регулятора.

Регуляторы посредством исполнительного механизма управляют клапаном, установленным на выпускной трубе.

Предусмотрено также измерение давления во входных и выходных параметрах, при помощи индикатора давления с электрическим контактом. В выходной камере индикатор давления с электроконтактами, для световой и звуковой сигнализацией, и для управления электроклапановой подачи азота в случае уменьшения давления ниже допустимого уровня.

Во входной камере предусмотрен только световой и звуковой аварийный сигнал. Давление в печи измеряется в шести точках.

2. Система безопасности электрических зон.

Происходит отключение электропитания в следующих случаях:

1. при перегреве зон камер нагрева и выдержки;
2. при понижении давления воды в трубопроводах подачи на печь;
3. при понижении давления осушенного воздуха для пневматических сервомоторов.

В случае перегрева зон камер нагрева и выдержки электропитание отключается. Все вышеуказанные превышения сопровождаются световой и звуковой сигнализацией.

Печи автоматически продуваются газгольдерным азотом в случае:

1. понижения давления осушенного воздуха;
2. понижения давления в газопроводе N2H2;
3. понижения температуры в печи ниже 760 °С;
4. понижения давления в печи;
5. исчезновения напряжения;
6. достижения в атмосфере цеха концентрации H2 20% от нижнего предела врываемости;

Предусмотрена световая и звуковая сигнализация предварительного понижения давления в печи, а также блокировка запрещающая подачу газовой смеси в печь при давлении азота в газгольдере ниже допустимой величины и при достижении в атмосфере цеха концентрации H2 10% от нижнего предела взрываемости.

Измерение расхода N2H2 в каждом увлажнителе печи осуществляется расходомером.

Состав атмосферы в печи контролируется газовым анализатором на CO, CO2, H2, O2 и влагомером H2O в шести точках:

1. одна в камере нагрева 1;
2. три в камере выдержки 1;
3. одна в электронагревателе 2;
4. одна в камере выдержки 2.

Предусмотрено переключение вручную точек отбора проб на одну из шести точек.

В камере нагрева 2 и в камере выдержки 2, и в камере регулируемого охлаждения состав атмосферы регулируется влагомером для H2O анализатором для H2. Величина контролируемых параметров состава атмосферы регистрируется на самопишущих приборах, предусмотрен выход на всех газоанализаторах и влагомеров на УВМ.

ПРОЦЕСС ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАЮЩЕГО ОТЖИГА И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ.

1. ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЕ.

Полоса заправляется в печь для обезуглероживающего отжига при помощи заправочной штанги. Через роликовый затвор полоса проходит в входной водоохлаждаемый тамбур,и далее в первую камеру нагрева. С помощью литых электронагревателей, расположенных на поду, своде и боковых стенах камеры, полоса нагревается до температуры 800 °С.

Степень обезуглероживания находится следующим образом: отношение содержания углерода на входе к содержанию его из печи. Обезуглероживание будет равно 10 для содержания углерода 0,03%, но во всех случаях будет обеспечено содержание углерода в полосе на выходе из печи не более 0,003%.

Обезуглероживание полосы осуществляется в азотоводородном газе, содержащем 50 - 75% водорода. Азотоводородный газ, подаваемый в первые камеры нагрева и выдержки, предварительно увлажняется в пяти увлажнителях. Увлажнитель состоит из терлоизоляционного резервуара с водой, оборудованного электронагревателем.

Увлажненный газ вводят в камеры нагрева и выдержки по всей ширине печи, с помощью перфорированных труб, которые установлены под полосой по всей длине этих камер с шагом примерно 16 м.(5)

Трубопроводы, расположенные между увлажнителями и печью, подогреваются с помощью электроспиралей и с наружи теплоизолированы.

1. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ.

После обезуглероживания полоса из первой камеры выдержки, через разделительный тамбур, переходит во вторую камеру нагрева. Здесь с помощью литых электронагревателей, установленных на поде и своде камеры, полоса нагревается до температуры 1050 °С, вторая камера представляет одну зону регулирования. В этой зоне температура нагрева полосы регулируется по сигналу от оптического пирометра. Нагретая полоса поступает в камеру выдержки и выдерживается при этой температуре в течение заданного времени.

Рекристаллизация полосы происходит в среде сухого азотоводородного газа HNX, содержащего 7 - 15% H2. Точка росы на входе в печь ниже или равна -40 °С. Сухой газ вводится в камеры нагрева и выдержки по всей ширине печи с помощью перфорированных труб, которые установлены под полосой с шагом 16 м. После рекристаллизации полоса из второй камеры выдержки, через второй разделительный тамбур, переходит в камеры регулируемого и встроенного охлаждения. В камере регулируемого охлаждения, происходит охлаждение с помощью труб воздушного охлаждения полосы.

В камере струйного охлаждения, с помощью блоков струйного охлаждения, полоса в атмосфере азота охлаждается до температуры равной 120°С. Азот, походя через водоохлаждаемые теплообменники, отдает свое тепло охлаждающей воде. Из камеры струйного охлаждения полоса через выходной тамбур с роликовым затвором выходит из печи. Траспортировка полосы через печь осуществляется по роликам изготовленным из жаропочной стали. Ролики камер нагрева, выдержки и регулируемого охлаждения имеют керамическую оболочку.

Печные ролики приводят во вращение с помощью индивидуальных приводов. При работе печи на уровне полосы поддерживается давление 3 мм водяного столба.

Конструкция печи и организация газовым потоком исключают образование взрывоопасных смесей в камерах печи, свледствии появления в них кислорода и окисления полос. На печи установлено пять свечей. Основные свечи предназначены для удаления из печи отработанной атмосферы и регулирования давления в рабочем пространстве печи. Эти свечи установлены на входе в первую и вторую камеры нагрева. Для обеспечения свободного теплового расширения печного каркаса, печь установлена на катковые опоры.(5)

Рис. 4 График термической обработки изотропной электротехнической стали 3-й группы легирования.

Таблица 5

Режим термической обработки полос в агрегате непрерывного отжига и нанесения ЭИП.

К самостоятельной работе в термическом отделении допускаются лица не моложе 18 лет годные по состоянию здоровья, прошедшие специальное обучение, имеющие удостоверение по профессии, изучившие данную инструкцию, овладевшие безопасными приемами в работе и назначенные распоряжением по цеху

Работник термического отделения обязан знать инструкции и правила.

Рабочий термического отделения обязан:

На работу приходить отдохнувшим и подготовленным, в положенной спецодежде, каске в средствах индивидуальной защиты.

Выполнять правила внутреннего трудового Распорядка, распоряжений администрации, соблюдать требования правил ТБ.

Работать (за исключением случаев предусмотренных трудовым законодательством) в установленное время и выполнять только порученную администрацией работу.

Содержать в чистоте и порядке рабочее место, а также соблюдать чистоту в цехе и на территории комбината.

Рабочий термического отделения подчиняется непосредственно сменному мастеру и термисту проката {старшему).

Выполнение работ, не оговоренных настоящей инструкцией, допускается только после получения соответствующего инструктажа от сменного мастера с показом безопасных приемов в роботе непосредственно на рабочем месте.

Производство работ по перемещению грузов с помощью кранов или телефонов разрешается только лицам имеющим непросроченное удостоверение "стропальщика" или "зацепщика".

При получении травмы или микротравмы рабочий обязан сообщить сам или через кого-то сменному мастеру, обратиться в здравпункт для оказания первой помощи. При несчастном случае немедленно оправить пострадавшего

в здравпункт с обязательным сопровождением пострадавшего, прекратить все работы в данной зоне сохранить обстановку, которая была в момент травмы, если это не может повлечь дополнительных травм или аварий и не повлечет крупного материального ущерба, доложить сменному мастеру или начальнику смены и не допускать посторонних лиц до расследования комиссией причин.

Рабочий должен знать свойства азото-водородного и природного газов применяемых на печах, газоопасные места, признаки отравления и меры оказания первой помощи пострадавшим. При обнаружении утечки газов необходимо поставить в известность сменного мастера и принять меры по ее устранению.

Знать и выполнять требования инструкции по противопожарной безопасности, уметь пользоваться первичными средствами тушения пожаров, использовать противопожарный инвентарь и оборудование только по назначению.

Соблюдать меры электробезопасности. Каждый работник должен знать, что прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением, ведет к поражению электрическим током. Переменный ток, проходя через тело человека в зависимости от силы тока, вызывает судорожное сокращение мышц, затрудняет деятельность органов дыхания и сердца, что может привести к полному прекращению дыхания и кровообращения.

При поражении человека электрическим током, отключить источник тока с помощью рубильника или отбросить провод сухим диэлектрическим предметом, оказать меры первой помощи при поражении электрическим током (сделать искусственное дыхание).

Знать и выполнять правила личной гигиены, спецодежду содержать в чистом состоянии, пить воду только из питьевых фонтанчиков и сатураторов, принимать пищу только в специальное время и в специально отведенных местах. Перед приемом пищи обязательно мыть руки, по окончании работы принять душ.

Общие требования для всех работников термического отделения.

Перед началом работы.

Проверить чистоту и освещенность рабочих мест агрегата, исправность вентиляции, приборов контроля, сигнализации и связи. Наличие сигнальных ламп и кнопок и ручек управления.

Проверить исправность оборудования, наличие и надежность крепления ограждений вращающихся частей механизмов.

Проверить исправность и надежность установки перекрытий траншей, приямков и лотков. Проверить наличие и исправность грузозахватных приспособлений и инструментов, средств пожаротушения Узнать у сменщика об имевших место неисправностях в работе оборудования, о неполадках в работе контрольно-измерительных приборов и других отступлениях от правил ТБ и принятых мерах по их устранению.

Потребовать у сменщика устранения всех замечаний, выявленных при приеме смены. На сменно-встречном собрании доложить старшему рабочему и сменному мастеру о всех замечаниях, выявленных при приеме смены.

Если выявленные замечания невозможно устранить самостоятельно, требовать их устранения от старшего рабочего и сменного мастера в начале смены. После устранения всех отступлений от правил ТБ доложить о готовности агрегата к работе. Во время работы. Быть внимательным, не отвлекаться самому и не отвлекать других от выполняемой работы. Не допускать на рабочие места агрегата посторонних лиц.

Работать исправным инструментом на исправном оборудовании. Пользоваться необходимыми индивидуальными средствами защиты. Использовать инструмент и приспособления по назначению.

Подавать и выполнять только четкие команды, выполнение которых не может привести к несчастному случаю или аварии. Команда "Стоп!" подается любым лицом и выполняется немедленно.

Рабочий должен всегда помнить, что управляет комплексом механизмов агрегата на котором работают другие бригады и от его действий зависит их безопасность. Прежде чем выполнить или подать какую-либо команду необходимо убедиться в отсутствии людей в опасной зоне.

Строго соблюдать технологическую инструкцию и инструкции по ТБ для работников термического отделения. Постоянно следить за показаниями и исправной работой контрольно-измерительных приборов. Следить за безаварийной работой механического и вспомогательного оборудования.

0 каждом случае отступлений от правил ТБ, нарушений работы оборудования рабочий обязан доложить мастеру, вызвать по принадлежности персонал служб для устранения нарушения.

При возникновении обрыва полосы доложить об этом старшему рабочему и приступить к ликвидации аварии под его руководством, соблюдая правила инструкции по устранению обрывов и заправке полосы.

При ремонте, настройке любых механизмов на агрегате, а также при перевалке сменного оборудования руководствоваться инструкцией по бирочной системе. Выполнять работы при разобранной электро-, пневмо-, гидросхеме, закрытых задвижках на трубопроводы воды, пара, газа и вывешенных на них плакатах. Не открывать - работают люди. Все запрещающие плакаты снимает лицо вывесившее их.

При обходе и осмотре оборудования быть внимательным, не заходить за ограждения вращающихся и движущихся механизмов. Обращать внимание на наличие, исправность и надежность крепления ограждения, перекрытий, тоннелей, приямков, закрытие электрических шкафов и пусковой аппаратуры, отсутствие масла и обрези в приямках и на рабочих площадках, на освещенность рабочих мест.

При обнаружении отступлений от правил ТБ принять меры к их устранению. При невозможности устранить отступления самостоятельно сообщить об этом старшему рабочему или сменному мастеру и потребовать принятия мер.

Поправлять полосу или удалять застрявший конец полосы необходимо крючком длиной не менее 1м при неработающем оборудовании.

Работнику термического отделения запрещается: Находиться в нетрезвом состоянии.

Находиться во время работы агрегата в опасных зонах работы механизмов за ограждениями.

Касаться и направлять руками движущуюся полосу.

Касаться вращающихся механизмов при работе агрегата.

Производить настройку механизмов при собранных схемах.

Производить перевалку сменного оборудования при собранных схемах.

Пользоваться открытым огнем на агрегате.

Допускать лиц, не имеющих отношения к ведению технологического процесса, на рабочие места агрегата.

Оставлять рабочее место без разрешения сменного мастера.

Курить в газоопасных местах, а также вблизи цистерн, баллонов, металлических бочек или других резервуаров.

Смотреть незащищенными глазами на источники интенсивного излучения (электросварку, расплавленный металл и т.д.)

Ходить в другие отделения без служебной необходимости.

Заходить в электропомещения, а также в помещения КИП, кабины контактных панелей, открывать двери электрораспределительных щитов.

Прикасаться к электропроводам, троллеям, рубильникам, арматуре общего освещения и другим частям электрооборудования.

Производить ремонт вышедшего из строя электрооборудования.

По окончании работы:

Убрать рабочее место, сдать в исправном состоянии все оборудование, сменщику доложить о всех имеющихся в течении смены неисправностях в работе оборудования и нарушению правил ТБ и принятых мерах по их устранению. Доложить старшему рабочему агрегата о сдаче смены, о полученных замечаниях и принятых мерах.

После сдачи смены не покидать рабочее место без разрешения старшего рабочего или сменного мастера.(12)

В целях усиления охраны окружающей среды, необходимо совершенствовать технологические процессы, оборудование и транспортные средства, внедрять высокоэффективные установки для очистки промышленных и других выбросов.

Предусмотреть снабжение агрегата высокоэффективными газоочистными установками, герметизировать места, газопылевыделений. Соблюдать нормы предельных выбросов из труб в атмосферу и ослабление их действия, необходимо, Чтобы высота дымовых труб была не менее 20 метров и выше конька самого высокого здания в городе.

6. Экономическая часть.

РАСЧЕТ УСЛОВНО ПОСТОЯННЫХ РАСХОДОВ ЗА ИЮНЬ МЕСЯЦ 1998 ГОД

Калькуляция себестоимости термообработки.

Общая сумма капиталовложений в балансовую стоимость основных фондов(10).

Кос=Кзп+Кс+Ксо+Кр+Кпр+Кзб+Кп+Кн. , (32)

Где Кзб и Кзп - капитальные затраты на возведение производственных и административно бытовых зданий, проводки в нем и сантехнику, руб.

Кс-капитальные затраты на строительство сооружений, руб.;

Ксо-капитальные затраты на силовое оборудование и силовые машины, руб.;

Кр - капитальные затраты на рабочие машины и рабочее оборудование, руб.;

Кпр-капитальные вложения в прочие основные фонды, руб.;

Кп-капитальные затраты на передаточное оборудование, руб.;

Кн-капитальные затраты на измерительное и регулировочное оборудование, вычислительную технику, руб.

Капитальные затраты на возведение зданий

Общий объем производственного здания

Vпр=Sпр*h, м3 , (33)

Где Sпр-производственная площадь, м2

h-высота, м

Vпр=11008*12=132096 м3

Стоимость 1м3 производственных зданий составляет 140 руб., тогда стоимость зданий

Cпр=132096*140=18493440 руб.

Стоимость санитарно-технических проводов принимается 40% от стоимости строительных работ по зданиям (10).

Сс-т=0.4*Cпр. (34)

Сс-т=0,4*18493440=7397376 руб.

Площадь и объем конторских помещений устанавливается по нормам и численности трудящихся. Численность трудящихся 256 человек.

Норма площади 2,4 м2 на 1 человека, тогда Sа-б=256*2,4=614,4 м2.

Высота принимается 3 м.

Vа-б=614,4*3=1843,2 м2

Стоимость 1м3 административно-бытовых помещений 293 руб. Общая стоимость административно-бытовых помещений.

Cа-б=1843,2*293=540057,6 руб.

Стоимость санитарно-технических приводов.

Сс-т=0,4*540057,6=216023 руб. 04 коп.

Таблица 3

Капитальные затраты на возведение сооружений принимается 20% от стоимости зданий. Кс=19033497*0,2=3806699,4 руб.

Капитальные затраты на силовые машины и силовое оборудование.

Ксо=n*N*Цэ, руб. (34)

Где: N-установочная мощность силового оборудования, кВт;

n-количество агрегатов;

Цэ-стоимость 1 кВт установленной мощности, включая монтаж, 173,39 руб.

Ксо=6600*173,39*3=3433122 руб.

Капитальные затраты на рабочее оборудование.

Кр=Ц(1+σт+σФ+σМ)*n, (35)

Где: Ц-оптовая цена единицы оборудования

σт, σф, σм-Коэффициенты учитывающие затраты на транспортно-заготовительные нужды, сооружение фундаментов и монтаж.

n-число единиц оборудование(12)

Основное технологическое оборудование (АНО и ЭИП)

Ктехн=14727568*(1+0,1+0,05+0,2)*3=59646650,4 руб.

Вспомогательное оборудование

Вентиляционная система

Кв.=237000*(1+0,1+0,05+0,2)*3=959850 руб.

Трубопроводы и арматура

Ктр=581000(1+0,1+0,05+0,2)*3=2353050 руб.

Крановое оборудование

Ккр=420000*(1+0,1+0,05+0,2)*3=1701000 руб.

Таблица 4

Капитальные вложения в рабочее оборудование.

Капитальные вложения в остальные группы фондов(передаточные устройства, оснастка, система автоматики, измерительные и регистрационные приборы и т. д.) принимаем 30% от балансовой стоимости технологического оборудования.(10)

Ккр=0.3*59646650,4=17893995,12 руб.

Таблица 5

Основные фонды, их структура и амортизационные отчисления.

Удельные капитальные вложения определяются отношением полной балансовой стоимости основных фондов отделения к годовому объему производства

Куд=408823411/120000=3406.86 руб.

Общая сумма капитальных вложений в балансовую стоимость основных фондов:

Кос=19033497+3806699,4+265633,48+11929239+47179365=82214,433000*10 3 руб.

Капитальные затраты на образование запасов сменного оборудования, запасных частей для текущего ремонта определяется по формуле(10)

Ксо=(Ссо/360)*dсо (35)

Где Ссо - стоимость сменного оборудования, запасных частей для текущего ремонта, необходимых для функционирования отделения в течение года, руб.;

dcо-средняя норма запаса (принимается по нормам и средним физ-м данным)

Ксо=(452*103/360)*30=37666,666 руб.

Капитальные затраты на создание запасов быстроизнашивающего инвентаря и инструмента:

Кин=N*Pсп, (36)

Где Pсп- средне списочное число работающих в отделении, человек;

N-средняя норма вложений в инвентарь и инструменты в расчете на одного работающего, руб.

(принимается в сумме 40 руб.)

Кин=40*256=10,24*103 руб.

Капитальные вложения на незавершенное производство могут быть определены как 20% от всех нормируемых оборотных средств (10);

Киз=0,2(37,7*103+10,24*103)=47,9*103 руб.

Таблица 6

Нормируемые оборотные средства отделения.

Расход технологической электроэнергии (Расход электроэнергии в печи)

Эт=N*Ф*η*к*n, (37)

Где Эт-годовой расход технологической энергии (кВт);

N-установленная мощность печи ,(кВт);

Ф-фонд времени работы печи в течении года

η-коэффциент загрузки

к-КПД печи

n-количество агрегатов.

Эт=6600*7000*0,84*0,73*3=84989520 кВт

Расход производственной электроэнергии в течение года

(12).

Эп=ΣКсi*Ni*Фi*Кп*ni, (38)

Где Эп- расход производственной энергии в течении года кВт

К-количество группы потребителей электроинергии, имеющих разный коэффициент спроса;

Ксi-Коэффициент спроса по данной группе потребителей;

Ni-Установленная мощность в данной группе потребителей электроинергии, кВт;

Фi-фактическое время работы данной группы потребителей электроинергии, 4;

Кп-коэффициент текущих простоев (принимается 0.8-0.9);

n-количество единиц оборудования в данной группе потребителей.

Эв=0,75*75*7000*0,9*3=1063125 кВт*ч;

Транспортное оборудование

Эр=0,75*125*7000*0,9*3=1771875 кВт*ч;

Крановое оборудование

Экр=0,25*50*7000*0,9*3=236250 кВт.

Эп=236250+1771875+1063125=3071250 кВт*ч

Таблица 7

Расход других видов электроносителей исчисляется по удельным нормам расхода и годовому объему производства. Результаты занесены в таблицу(10)

Таблица 8

Годовой расход и затраты на различные виды технологической энергии

6,3 Баланс использования рабочего времени.

Отделение для термической обработке относится к непрерывным производствам. В нем установлено оборудование большой мощности, и так как расход тепловой энергии велик, то работа в одну или две смены привела бы к большим потерям времени на разогрев агрегата и ощутимым непроизводственным потерям электроэнергии для поддержания рабочей температуры при работе на холостом ходу в нерабочие смены . Поэтому в отделении устанавливается круглосуточная работа, т. е. В три смены без междусменных перерывов. При такой организации труда каждая бригада работает в течении 8 часов. После 4-х дней в одну смену бригада имеет 48-часовой отдых. Чередование смен прямое т. е.из первой смены бригада переходит во вторую, из второй - в третью, из- третьей в первую.(11)

Отдых бригадам устанавливается не в общеустановленные выходные дни, а в дни приходящиеся по графику. Работа в праздничные и предпраздничные дни проводится так же как и в обычные.

Такой график работы не предусматривает регламентированного перерыва для отдыха и приема пищи. Среднемесячная длительность работы по этому графику на 9,4 часа превышает норму(13).

Для41-часовой рабочей недели. Эта переработка оплачивается как сверхурочная работа.

График выхода на работу.

Таблица 9

А-1-я бригада; Б-2-я бригада; В-3-я бригада; Г-4-я бригада.

Таблица 10

Баланс использования рабочего времени.

Штатное расписание рабочих

Таблица 11

6.4 Расчет фонда заработной платы.

Термическое отделение является производством, со строго регламентированным во времени технологическим процессом. Поэтому целесообразно применять повременно премиальную систему оплаты труда. При выполнении норм выработки и получения продукции необходимого качества устанавливается премия в размере 25% от тарифной ставки(11).

Фонд заработной платы рабочих, работающих по сменам.

Зарплата по тарифным ставкам:

Т3=tф*е*ш, руб., (39)

Где: е - часовая тарифная ставка рабочего 1-го разряда, руб;

Ш- списочное количество работников приведенному к 1-му разряду;

Tф-Фактическое время работы по балансу рабочего времени, ч.

Ш=29*2003/799+18*1836/799+36*1676/799=189.5

Т=799*189,5*1942=294039,191 руб.

Доплата за работу в ночное время:

Тн=0,35*е*ш*tн , (40)

Где: tн-число часов работы в ночное время

Тн=0,35*799*189,5*485,5=25728,429 руб

Доплата за работу в праздничные дни

Тп=е*ш*tп*к, руб., (41)

Где: tп-число часов, работы в праздничные дни;

К- коэффициент выполнений нормы выработки.

Тп=799*189,5*48*1=7267,704 руб.

Доплата за работу в сверхурочное время.

Тс=0,5*е*ш*tc, руб., (42)

Где tс-число часов работы в сверхурочное время.

Тс=0,5*799*189,5*113=8554,693 руб.

Размер премии составляет 25% от зарплаты по тарифным ставкам при условии выполнения производственного задания.

Тпр=0,25*Тз, руб. (43)

Тпр=0,25*294039,191=73509,798 руб.,

Фосн=Тз+Тн+Тп+Тс+Тпр, руб. (44)

Фосн.=294039,191+25728,129+7267,704+8554,693+73509,798=40 9099,815 руб.

Фонд дополнительной заработной платы

Фдоп=Тср.н(tотп+tоб), руб., (45)

Где: tотп-время ежегодного отпуска, ч;

Tоб-время выполнения государственных и общественных обязанностей.

Фдоп=210,659(192+4)=41289,164 руб.

Начисления на зарплату для целей социального страхования.

Тстр=0,37(Фосн+Фдоп), руб., (46)

Тстр=0,37(409099,815+41289,164)=166643,922 руб.

Всего получаем 617032,901 руб.

Фонд заработной платы рабочих работающих по обычному графику.

По такому графику в отделении работает 14 человек по 11 разряду с месячным окладом 339 руб., годовые оклады соответственно 4068 руб. и 3720 руб. Сумма месячных окладов составляет 5056 руб. Номинальное время работы 305 дней, а фактическое время работы 275 дней. Тогда дневной оклад рабочих будет составлять:

5056*12/305=198,925 руб.

За фактически отработанное время будет начислено

Тосн=198,925*275=54704,375 руб.

Дополнительную заработную плату можно установить по среднему дневному заработку, который составляет 198,925 руб.

Тдоп=198,925*28=5569,9 руб.

Начисления для целей социального страхования Тстр=0,37*(Тосн+Тдоп), руб

Тстр=0,37*(54704,375+5569,9)=22301,482 руб.

Всего получаем 82575,757 руб.

Таким образом фонд заработной платы рабочих составляет(11)

617032,901+82575,757=699608,658 руб.

Фонд заработной платы ИТР.

Сумма месячных должностных окладов ИТР работающих по сменам составляет 2520 руб., остальных 4365 руб. Номинальное время работы первых составляет 273,75 дня и вторых 305 дней, а фактическое время соответственно 243,75 дня и 275 дней, тогда дневные оклады сменного персонала ИТР и остальных соответственно составляют

2520*12/273.75=110.465 руб. и 4365*12/305=171,737 руб.

В этом случае за фактически проработанное время данным группам ИТР будет начислено соответственно.

110,465*243,75=26926,026 руб.

171,737*275=47227,867 руб.

Кроме того сменным ИТР следует доплатить за работу в ночное время и праздничные дни соответственно(11).

110,465/8*0.2*481.5=1329.731 руб. и 110,465*8*3/4=662,794 руб.

т.о. основная зарплата ИТР составляет

Тосн=26926,026+47227,867+1329,731+665,794=76146,420 руб.

Дополнительную заработную плату можно установить по усредненному заработку. Средний дневной заработок сменного персонала ИТР составляет;

26926,026+1329,731+662,794/243.75=118.64 руб.

и остальных ИТР 171,737 руб.

Тдоп=(118,640+171,737)*28=8130,582 руб.

Начисления на заработную плату для целей социального страхования

Тстр=(Тосн+Тдоп)*0,37, руб.

Тстр=(76146,42+8130,582)*0,37=31182,491 руб.

Т. о. Фонд заработной платы платы ИТР составляет 115459,493 руб.

Фонд заработной платы МОП.

Сумма месячных должностных окладов составляет 892 руб. Номинальное время работы 305 дней, а фактическое 275 дней.

Дневные оклады МОП

892*12/305=35,095 руб.

За фактическое проработанное время будет начислено

35,095*275=9651,125 руб. и это будет основная заработная плата МОП. Тдоп=35,095*28=982,6 руб.

Начисления для целей социального страхования Тстр=(Тосн+Тдоп)*0,37, руб. (46)

Тстр=(9651,125+982,66)*0,37=3934,5 руб.

Т.о. фонд заработной платы МОП составляет 14568,285 руб.

Все расчеты по фонду заработной платы сводим в таблицу (11).

Фонд заработной платы, руб. Таблица 13

Определение среднемесячной заработной платы.

Для определения среднемесячной заработной платы по всем категориям трудящихся необходимо сложить выплаты из фонда заработной платы и премии за выполнение плана производства из фонда материального поощрения, разделить полученную сумму на списочное число трудящихся соответствующей категории и на 12.

Результаты работы представлены в таблице

Таблица 15

6.5 Калькуляция себестоимости термической обработки.

Рассчитаем затраты, которые не были определены ранее.

Расходы на сменное оборудование, инструмент, приспособления оснастку принимаем равными 1% от общей суммы капитальных вложений в основные фонды цеха.

24088234,111*0,01=240882,341 руб.

Расходы на текущий ремонт оборудования устанавливается 5% от капитальных затрат на здания, силовые машины и оборудование, рабочие машины и оборудование.

15420863,900*0,05=771043,195 руб.

Расходы на охрану труда и техник безопасности определяем в размере 2% от общего фонда заработной платы

829636,436*0,02=16592,729 руб.

Прочие денежные расходы (затраты на содержание лабораторий и проведения исследовательских работ, канцелярские и почтово- телеграфные расходы и т. п.) устанавливаются 5% от всех общецеховых расходов(11).

1.Ванчиков В. А., Бочков В. Г., Молотилов Б. В.,” Основы производства изотропной электротехнической стали”. М. Металлургия 1985.

1. ГОСТ 21427.2-83 “Сталь электротехническая холоднокатанная изотропная тонколистовая “.
2. И. Б. Кекало ‘Физическое металловедение прецизионных сплавов” М. Металлургия 1989.
3. Заявка к патенту №94003490/02 С21 D8/12 Франценюк И.В., Франценюк Л.И., Гофман Ю.И., Рябов В.В., Настич В.П., Миндлин Б. И., Шаршаков И. М., Гвоздев А. Г., Логунов В.В., Заверюха А.А., Хвостова Н. Ф., Карманов В.П., “Способ получения изотропной электротехнической стали” Опубликовано 20. 09. 95 Бюл.№ 26.
4. Временная технологическая инструкция ТИ 106-ПХЛ 5-01-90

“Травление, холодная прокатка, термическая обработка и покрытие изотропной электротехнической стали”. Липецк, 1986.

6. Горбунов И.П. Методические указания к практической работе. “Разработка технологического процесса термической обработки изделий из конструкционной легированной стали.” Липецк Лип.ПИ 1984.

7.Горбунов И.П. Методические уазания к практической работе “Расчет термических электропечей и электрических нагревательных элементов.” Липецк, Лип.П.И. 1981

8. Соломенцев С.А. Методические указания по курсовому проектированию методических печей. “Тепловой баланс методических печей.” Липецк Лип. П.И. 1979

1. Дорофеев К.П. “Основы автоматизации производства в термических цехах и контрольно-измерительные приборы.”Л. Машиностроение 1970

10.Лапин Н.А. Методические указания к расчету организационно экономической части при курсовом и дипломном проектировании для специальности 0407. Липецк Лип. П.И. 1979.

11.Лапин Н.А. Методические указания к расчету штатов, фонда зарплаты и себестоимости.” Липецк Лип.П.И. 1984

12. Злобинский В.М. “ Охрана труда в металлургии.” М. Металлургия 1975.

13. Григоркин В.И. Горбунов И. П. Методическое указания к курсовому проектированию по специальности 0407”. Липецк Лип. П.И. 1979

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Липецкий государственный технический университет

Физико -технологический факультет

Кафедра физического металловедения

Курсовой проект

Тема:

“ Проект термического отделения для обезуглероживающего и рекристаллизационного отжига изотропной электротехнической стали третьей группы легирования в толщине 0,5 мм в условиях ЛПЦ-5 АО НЛМК. Годовая программа 120000 тонн

Выполнила ст. гр. МТ-94-1 Кузнецова Е. В.

Принял Торопцева Е. Л.

Н/ контролер Горбунов И.П.

Липецк-1998