Литературный обзор по технологии и составу оборудования для производства бесшовных труб

Введение

ОАО «БМЗ» – управляющая компания холдинга «БМК» −уникальное предприятие металлургической отрасли Беларуси, относящееся к разряду современных мини-заводов европейского уровня. Вот уже три десятилетия оно находится в числе авторитетных производителей металлопродукции. ОАО «БМЗ» является национальным достоянием государства и внесено в государственный реестр предприятий республики с высокотехнологичным производством. По объему товарной продукции БМЗ входит в число пяти крупнейших предприятий республики.

ОАО «БМЗ» построен «под ключ» фирмами «Фест-Альпине» (Австрия) и «Даниели» (Италия). Первоначальная производственная мощность завода — 700 тысяч тонн стали в год.

Сегодня предприятие структурно состоит из четырех, связанных одной технологической цепочкой производств — сталеплавильное, прокатное, трубное, метизное и цехов инфраструктуры, подразделений управления жизнедеятельностью предприятия.

Функционирующие на БМЗ два электросталеплавильные цеха за счет проведенной модернизаций нарастили свой производственный потенциал до 3 миллионов тонн стали в год. В настоящее время электросталеплавильный цех 1 осуществляет выплавку и разливку рядовых марок сталей, а электросталеплавильный цех 2 — конструкционных и легированных. Электросталеплавильные цеха оборудованы тремя современными дуговыми электропечами емкостью по 100 тонн каждая. Все необходимые элементы технологии доводки стали по составу, имеющиеся в цехах, тщательно обеспечены контролем ЭВМ, что позволяет всегда получать металл высокого качества.

Сортопрокатное производствопредставлено двумя цехами. Сортопрокатный цех 1 производит выпуск крупносортного и мелкосортного проката, а также катанки. Цех оснащен модернизированными мелкосортным станом 320, проволочным станом 150 и реверсивным прокатным станом 850. Сортопрокатный цех 2, запуск в работу которого состоялся в сентябре 2015 года, оснащен современным мелкосортно - проволочным прокатным станом общей производительностью 700.000 т/год с перспективой наращивания производства до 1 миллиона тонн в год.

Трубное производство представлено трубопрокатным агрегатом, включающий в себя косовалковый прошивной стан, 4-клетевой стан PQF и редукционно-растяжной стан для производства труб, ориентированных преимущественно на нефтегазовую отрасль и машиностроение.

Метизное производствопредставлено тремя сталепроволочными цехами и вспомогательным цехом тары и волок. Перечень выпускаемой ими продукции включает следующие позиции: металлокорд, бортовая бронзированная проволока для автомобильных шин, латунированная проволока для армирования рукавов высокого давления, арматурная, сварочная, пружинная, спицевая, гвоздевая проволока, проволока общего назначения и фибра стальная (анкерная, волновая и микрофибра).

По уровню автоматизации технологических процессов, по совокупности переделовпредприятие не имеет аналогов в мировой практике. На заводе постоянно и целенаправленно ведётся работа по совершенствованию системы качества, повышению ее эффективности и результативности.

Важное значение имеет эксплуатация самого оборудования в процессе его работы и его техническое обслуживание при плановых остановках, а также качество выполняемых ремонтов, в том числе и капитального ремонта. Весь производственный процесс контролируется технологическим персоналом, а качество заготовки отделом технического контроля.

Повышению эффективности ремонтного хозяйства способствует и внедрение для сложного и уникального оборудования стандартной системы предупредительно-планового ремонта. Она предусматривает: паспортизацию оборудования, обеспечивающуюсвоевременную регистрацию всех ее изменений и группировку оборудования по типам, по признаку сложности и периодичности ремонта; составление инструкций по эксплуатации, уходу и надзору за оборудованием; разработку перечня сменяемых деталей для каждого типа оборудования, составление объема чертежей и методик изготовления этих деталей, а также установление порядка сборки и разборки отдельных узлов машин, определение продолжительности работы каждой детали, каждого узла и механизма, расчет на их основе величины запаса сменяемых деталей, наличие научно обоснованных нормативов организации и планирования ремонтного производства.

В данном дипломном проекте представлена разработка процесса ремонта рабочей клети стана PQF.Работа при выполнении дипломного проекта заключалась в разработке общей части, специальной части, организации производства, экономической части, охраны труда и экологии, а такжеграфической части, выполненной в программе «Компас».

ОбщАЯ ЧАСТЬ

Литературный обзор по технологии и составу оборудования для производства бесшовных труб

Условия в которых работают трубы и изделия из них, предполагают использование большого количества сталей разных марок, цветных металлов, и различных сплавов. Анализ структуры себестоимости показывает, что стоимость исходного металла составляет 75-85% себестоимости готовых труб. Это накладывает повышенные требования к исходному материалу.

Для производства бесшовных труб применяют слитки, катанные и кованные заготовки, а так же гильзы полученные центробежной отливкой.

Слитки круглые, многогранные с конусностью 1,0%, массой 1,8-3,5т, с отношением длины к диаметру слитка L_сл/D_сл≤4 применяют для изготовления труб большого диаметра (более 140 мм) на агрегатах с пиллигримовыми станами. Наиболее эффективно использовать непрерывнолитые восьмигранные, круглые и квадратные заготовки. Размеры заготовок колеблются в широких пределах: диаметр для круглых 200-450 мм, для квадратных стороны 180-340 мм.

Технологический процесс производства бесшовных стальных труб состоит из совокупности операций: нагрев металла, получение полой заготовки, получение черновой трубы, окончательное формирование стенки и диаметра трубы. При этом перед каждой технологической операцией может осуществляться подогрев трубы[1].

Технологические процессы производства горячедеформированных труб можно классифицировать по следующим основным признакам:

-по способу получения гильзы. В зависимости от вида и химического состава применяемой исходной заготовки (катаная, кованая, непрерывнолитая, слиток) процесс получения гильзы осуществляют в станах винтовой прокатки, на прессах, либо сочетанием двух процессов: получение толстостенного стакана прессованием или пресс-валковой прошивкой с последующей прошивкой донышка и раскаткой стенки гильзы в стане винтовой прокатки (стане-элонгаторе);

-по способу получения черновой трубы (способ раскатки гильзы). Черновые трубы получают продольной прокаткой в стане автоматическом, непрерывном, периодической прокаткой в пиллигримовом стане; винтовой прокаткой преимущественно в трехвалковом стане, реже - в двухвалковом стане типа Дишера, проталкиванием стаканов через уменьшающиеся в диаметре калибры с роликовыми обоймами в реечном стане, выдавливанием металла в кольцеобразную щель в трубопрофильном прессе;

-по способу окончательного формирования геометрических размеров трубы. Окончательный размер трубы обычно получают в калибровочных или редукционных станах продольной прокатки, реже - в станах винтовой прокатки. В трубопрокатных агрегатах с автоматическим (тандем) и реечным станами указанной операции предшествует обкатка трубы (риллингование в стане винтовой прокатки). В отдельных трубопрокатных агрегатах, специализирующихся по производству бесшовных труб большого диаметра, на финишных операциях возможно применение станов-расширителей.

Трубопрокатные агрегаты с автоматическим станом и станами тандем относятся к числу наиболее распространенных для производства бесшовных горячекатаных труб. В соответствии с сортаментом выпускаемых труб агрегаты условно делят на три типоразмера: малые, средние и большие.

На малых агрегатах типа 140 прокатывают трубы диаметром 30—159 мм с толщиной стенки 3,0-40 мм. Минимальный диаметр труб определяется технологическими возможностями редукционного стана. Средние трубопрокатные агрегаты типа 220 и 250 предназначаются обычно для производства труб диаметром 102-245 мм с толщиной стенки 3,5-50 мм. При наличии редукционных станов диапазон прокатываемых труб расширяется до минимального диаметра 60 мм. На больших трубопрокатных агрегатах 350, 400 производят трубы диаметром 127-426 мм с толщиной стенки 4-60 мм. В составе таких агрегатов отсутствуют редукционные станы.

Трубопрокатные агрегаты с непрерывным станом в силу их значительной единичной мощности весьма перспективны для производства труб массового назначения. Применение таких станов в сочетании с непрерывнолитой заготовкой и прогрессивной технологией прошивки расширяет их технологические возможности, повышает конкурентоспособность. На этих трубопрокатных агрегатах производят трубы диаметром от 16 до 170 мм с толщиной стенки 2-25 мм преимущественно из углеродистых и низколегированных сталей.

Трубопрокатные агрегаты с пиллигримовым станом применяют для изготовления труб больших диаметров - от 140 до 720 мм с толщиной стенки 2,5-80 мм из углеродистых и низколегированных сталей. Эти агрегаты являются основными поставщиками толстостенных труб разного назначения, а так же труб нефтяного сортамента (обсадные и бурильные) и для нефтепроводов. В зависимости от сортамента изготавливаемых труб агрегаты с пиллигримовым станом условно подразделяют на малые - для производства труб диаметром до 114 мм с минимальной толщиной стенки 2,5-4,0 мм и максимальной длиной до 60 м; средние - для производства труб диаметром 114-325 мм с минимальной толщиной стенки 5-8 мм и максимальной длиной до 40 м и большие - для производства труб диаметром до 720 мм с минимальной толщиной стенки 6-10 мм и максимальной длинной до 36 метров. Трубопрокатные агрегаты с пилигримовым станом, работающие с применением слитков,в силу недостаточно высокого качества труб и повышенного расходного коэффициента металла находят ограниченное применение. Использование непрерывнолитой предварительно деформированной заготовки в сочетании с прогрессивными способами деформирование повышают область применения станов указанного типа.

Трубопрокатные агрегаты с трехвалковым раскатным станом применяют для производства толстостенных труб высокой точности (отклонения составляют: по наружному диаметру 0,5 %, по толщине стенки 6%) из углеродистых и легированных сталей, диаметром от 40 до 200 мм с толщиной стенки 7- 50 мм и отношением D_о/Sо> = 4 11. Основная продукция агрегатов стрехвалковым раскатным станом ‒ трубы из стали ШХ15 для колец подшипников.

Производство труб прессованием. Прессованием получают бесшовные трубы и разные профили из малопластичных сталей и сплавов с наружным диаметром 38-280 мм и толщиной стенки 2,5-8,0 мм.

Трубопрокатные агрегаты среечным станам предназначены для изготовления тонкостенных труб сравнительно небольшого диаметра (до 219 мм). Исходным материалом для агрегатов такого типа служит квадратная заготовка после прокатки или с установок непрерывной разливки стали. ТПА с реечным станом в отечественной трубной промышленности не получили широкого использования, хотя в мировой практике трубного производства такие агрегаты имеют достаточно широкое распространение.