Термический цех
Общая характеристика и назначение цеха.

Термический цех предназначен для выполнения всех видов термической обработки, главным образом крупных, поковок, отливок и сварных металлоконструкций. Термический цех ПО НКМЗ оснащен уникальным оборудованием для выполнения толстостенных плит и др. деталей. Цех имеет один пролет.

Термическое оборудование представлено тремя горизонтальными печами с выдвижным подом (Г1, Г2, Г3) для отжига и нормализации сотпуском, двумя вертикальными газовыми печами (В1 и В2) с масляными и водяными баками и двумя вертикальными электропечами (Э1 и Э2). Размеры рабочего пространства печей термического цеха приведены в следующей таблице:

Условные обознач. печей

Размеры рабочего пространства, м

Масса садки

Высота под сводом

Высота арки

Рабочая т-ра печей Г1, Г2 и Г3 – 950 °С. Цех оснащен также песочной ямой для выполнения медленного охлаждения поковок после отпуска.

Для выполнения охлаждения заготовок при проведении закалки вблизи печей расположены закалочные баки: один – минеральным маслом, диаметр бака 4,2 м; глубина бака 32,0 м. Бак установлен у печи Э1; другой бак – с водой, диаметр бака 2,7 м; глубина 32,0 м.

Термические печи в термическом цехе уникальны, они предназначены для термообработки длинномерных (длиной до 30 м) деталей, а так же крупномонтажных кованных, литых, сварнокованных и сварнолитых деталей.

Характерной особенностью выполнения режима отжига в термическом цехе является передача поковок на окончательное охлаждение в закрытую песочную яму, что увеличивает производительность печей.

В газовых печах в качестве топлива используется природный газ. В электрических печах тепло создается за счет пропускания электрического тока через мощные нагреватели, уложенных в стенах рабочего пространства.

Для правки изделий после термообработки в цехе имеется гидравлический пресс усилием 3000 тонн.

Большинство изделий после термообработки требуют механических испытаний, для взятия проб в цехе имеется два отрезных станка, на которых отрезаются пробы, которые отправляются в ЦЗЛ (Центральная заводская лаборатория), где производят все испытания.

Из термического оборудования в цехе имеются такие агрегаты, как охладительные колодцы, предназначенные для медленного охлаждения изделий, после термообработки с целью получения минимальных напряжений.

Крановое оборудование в цехе представлено:

– двумя электромостовыми кранами грузоподъемностью 150/75 т, имеется также один мостовой кран грузоподъемностью 50/10 т

Термический цех связан железной дорогой со многими цехами завода. Поезд входит непосредственно в цех.

В термическом цехе НКМЗ широко применяются следующие новые технологические процессы:

1. Ускоренное охлаждение с т-ры нормализации деталей типа осей из стали ЛОХН;

2. Сокращенный режим отжима гребных валов из ст 35;

3. Ступенчатая закалка гребных валов из высоколегированных марок сталей;

4. Закалка в воду гребных валов.

Всего в цехе работает 150 человек, в т.ч. 25 чел. ИТР. Управление цехом осуществляет его начальник. Ему непосредственно подчинены: старший мастер термического цеха, старший мастер участка электрошлаковой сварки и зам начальника цеха по подготовке производства.

Заместителю начальника цеха непосредственно подсчинены производственные участки, а также технико- технологическое бюро: БТР, ПРБ, бухгалтерия, нормировщики, механик и электрик цеха.

Технические службы цеха

Служба ОТК подчинена начальнику ОТК завода и через него функционально – главному инженеру.

Контролеры ОТК подчиняются начальнику секции, они своевременно выявляют брак в цехе и причины его возникновения (как в прочем и БТР), определяют пути и методы его снижения. При проведении режимов термообработки и сварки работники ОТК обязаны следить за точными соблюдением технологии, за правильной отрезкой проб на механические свойства и отрывной пробы в лабораторию для изготовления образцов и испытания механических свойств, поводит измерения твердости на деталях, замер деталей для отправления необходимости правки.

БТР – бюро технологической обработки, его обязанности: разработка технологических операций на основе инструкций и типовых технологических документов на термическую обработку и сварку электрошлаковым способом, прием технологической документации, выписка листов механических испытаний, составление садки с эскизами деталей, ведет учет свойств.

ПРБ – планово-распределительное бюро – планирует и распределяет работу деталям, участкам, отсчитывается за проведение цехом работы за месяц, год. Получает документацию из разных цехов завода: как один, из заготовительных цехов завода, термический цех обслуживает термообработкой все цеха завода. Так, например, из КПЦ №2 в термический поступают горячие поковки после ковки для выполнения изотермического отжига. Из механических цехов №6, 8, 11 и др. поступают заготовки после грубой механической обработки («обдувки»). На окончательную термическую обработку – закалку с отпуском. Из обрубного цеха поступают на отжиг или нормализацию крупные стальные отливки.

Из термического цеха, после проверки соответствия фактических свойств термически обработанных заготовок требуемых по чертежу деталей, заготовки отправляют в механические цеха на окончательную механическую обработку и обрубку.

Механосборочный цех № 11

Краткая характеристика цеха и его оборудования.

Механосборочный цех № 11 – один из последних механосборочных цехов завода введенных в эксплуатацию (год пуска – 1977 г.). Из механических цехов завода – это один из самых крупных.

Назначение цеха: изготовление рудо - размольное оборудования различного назначения, ножниц для резки металла, запчастей к прокатному оборудованию. Основное механообрабатывающее оборудование: зубофрезерные, токарно – карусельные, токарно – винторезные, продольно – фрезерные, продольно – строгальные, поперечно – строгальные, долбежные, кругло – шлифовальные и другие станки.

В цехе имеется 6 пролетов и одна эстокада. Четыре пролета являются механообрабатывающими, два пролета – механосборочными, пролеты 1 –4 выполняют полный цикл металлообработки деталей, 5 – 6 – сборка деталей. Между механообрабатывающими пролетами существует взаимная кооперация.

На первом пролете установлены токарные станки (с высотой центров 200 – 500 мм.), фрезерные станки с универсальным столом, шлифовальные (кругло - , плоско - , внутри – шлифовальные), долбежные, расточные (с диаметром шпинделя до 160мм.) с цифровой индикацией, продольно – строгательные, продольно – фрезерные, карусельные.

На втором пролете имеется большой парк карусельных станков, на которых подвергаются обработке детали высотой до 4000мм. Токарные станки с диаметром шпинделя 160мм, фрезерные сверлильные станки с наибольшим диаметром сверления 100мм, долбежные. По массе обрабатываемых деталей и размеров станки второго пролета более крупные по сравнению со станками первого пролета.

Третий пролет оснащен станками с числовой индикацией (диаметр шпинделя до 160 мм.), продольно – трогательными станками (размеры стола 3200 х 8000мм), и поперечно – трогательными станками. Назначение этого пролета: изготовление корпусных деталей.

Четвертый пролет оснащен семью расточными станками чешского производства (диаметр шпинделя 200 – 250мм), три зарубежных станка - из них две модели «ППЛ – 750Л» и один японской фирмы «МААД» для нарезки зубчатых колес (диаметр до 10000мм). Установлены также продольно – фрезерный станок, карусельные станки для обработки деталей (диаметром до 2000 мм)

На пролете имеется оборудование для обработки зубьев на деталях типа вал – шестерка.

Пятый пролет состоит из двух участков: сборки и механообработки. На сборочном участке установлены стенды для сверления и сборки барабанов мельниц (дробильное и рудо - размольное оборудование). На втором участке установлено два станка и вальцы шлифовальные.

Шестой пролет – сборочный. На нем установлены сборочные стенды и сушильные камеры. На этом пролете производят сборку прокатного оборудования.

Практически в цехе выполняется обработка любых деталей по замкнутому циклу согласно номенклатуры выпускаемых изделий. В цехе успешно разрабатываются и применяются новые прогрессивные технологические процессы формообразования детали, с использованием обработки детали по программе ЧПУ, по кондуктором, по УСП, по подметке. Перемещение деталей по пролетам цеха осуществляется мостовыми кранами. Грузоподъемность крана 20 – 25 тонн. Для перемещения грузов между пролетов применяется электротележки, электрокары, ручные тележки. Цех используется ж/д транспортом и автомобилем для перемещения деталей и готовой продукции по территории завода. Цех кооперируется почти со всеми механическими цехами, КПЦ, ФЛЦ, термическим, ЦМК и др.

Из механического цеха № 11 детали идут в другие цеха для нарезания зубьев мелких модулей и хромирования. Для термообработки детали отправляют в термический цех.

Структурные схемы управления механическим цехом.

Службы и подразделения цеха:

В цехе функционирует следующие технологические и технические службы:

БТР (бюро технологических разработок) выполняет работы по технической подготовке производства, внедряет новые технологические процессы, вносит изменения в заводские технологии, согласовывает их с отделом главного технолога, производит техническое обучение рабочих и переподготовку кадров в соответствии с периодичностью и в согласовании с отделом технического обучения;

ПДБ (планово – диспетчерское бюро) составляет графики загрузки оборудования, участвует в подготовке сменно – суточных заданий;

ПЭБ (планово – экономическое бюро) выполняет техника – экономическое планирование, проводит расчет заработной платы и начисления на нее.

Бухгалтерия – организует счет по всем статьям прихода и ухода материала и сырья, составляет ведомости, ведет картотеку, контролирует правильное заполнение документов, связанных с расходованием материальных ценностей и оплаты труда;

Служба энергетика цеха – обеспечивает работоспособность и техническую исправность энергетического оборудования, осуществляет контроль за правильным и рациональным использованием электроэнергии;

Инструментальное хозяйство (ИХО) обеспечивает производственные участки приспособлениями, инструментом (режущим и мерительным), производит ремонт инструмента на изготавливаемые заказы и нестандартные инструменты;

Службы механика – обеспечивает исправность механического оборудования, содержание здания цеха в рабочем состоянии, осуществляет ремонт кровли цеха, обеспечивает очистку фонарей;

Производственные участки выполняют все работы, направленные на качественное изготовление продукции в соответствии с установленными плановыми заданиями и графиками.

Центральная заводская лаборатория

Общая характеристика подразделения

ЦЗЛ – научно-исследовательское структурное подразделение завода. Функционально подчинено главному металлургу. Как подразделение она входит в состав отдела главного металлурга. Назначение ЦЗЛ: проведение научно-исследовательских работ преимущественно металлургической отрасли, внедрение в заготовительное производство новых технологических процессов, новых марок сталей и эффективных видов оборудований. Выполняет также контролирующие функции по оценке качества выпускаемой продукции. Установление причин возникающего брака в ходе текущего производства, а также и у заказчиков.

ЦЗЛ – расположена в отдельном здании. Штат лаборатории 300 сотрудников преимущественно инженеров – исследователей, лаборантов, вспомогательных рабочих. В состав ЦЗЛ входят следующие подразделения: лаборатория механических испытаний, лаборатория технической обработки, металлографическая лаборатория, лаборатория спектрального анализа, валковая лаборатория, кузнечно-прессовая лаборатория, литейная лаборатория, лаборатория электрошлакового переплава (ЭШП), лаборатория ультразвука и рентгенно-гамма дефектоскопия, производственная фаза.

ЦЗЛ управляется начальником лаборатории у которого два заместителя: один – по научно-исследовательской работе, другой – по контролю. Каждое подразделение возглавляется начальником этой лаборатории.

Лаборатория механических испытаний

Выполняет контрольные функции путем испытания металлопродукции на растяжение, сжатие, изгиб, твердость, ударную вязкость, определяет также качество пружин. Лаборатория оборудована тремя гидравлическими универсальными испытательными машинами с максимальным усилием: две машины по 50 тонн и одна 50 тонн, двумя машинами, соответственно 150 и 250 тонн. Машины позволяют проводить испытания специальных образцов на растяжение и записывают диаграмму растяжения, а также на холодный загиб: одна машина снабжена трубчатой электронагревательной печью, что позволяет проводить кратковременные испытания при высоких т-рах. В лаборатории установлено два маятниковых копра марки МК30 для испытания стандартных образцов на ударный изгиб, в том числе и при т-рах 180 °С. В лаборатории представлена большая номенклатура твердомеров для испытания металлов по Роквеллу, Бринеллю, Винкерсу. Имеется ряд переносных приборов. Все испытания выполняются по государственным стандартам.

Химико-спектральная лаборатория

Выполняют работы по определению содержания в металлах всех основных элементов (С, М, Mn, P, C, Mo, Ti), причем определение выполняется как по ходу плавки в печах мартеновского цеха, так и хим. состава, поступающего на завод металла. Лаборатория полностью отказалась от хим. методов определения хим. составов с применением хим. реактивов. Сейчас исп. спектральный метод с применением спектрометров типа PECTPOIAB. Спектральному анализу (по ходу плавки) подвергаются специальные пробы-образцы диаметром 25 мм и высотой 15 мм. Из мартеновского цеха образцы поступают по спецтрубам: под давлением (пневмопочта). Каждый поступающий образец имеет маркировку, включающую номер плавки, номер печи, марку стали и время отправки по спецпрограмме вычислительной машины результаты программ вычислительной машины, результаты анализа передаются по телетайпу в мартеновский цех, и поступает мастеру сталеплавильной печи. Длительность анализа 6-7 минут. Это позволяет мастеру плавильной печи корректировать состав выплавляемой стали по ходу плавки. Для определения содержания в металле газов (C, H, O) в лаборатории используются газоанализаторы.

Рентгено-гамма-ультразвуковая лаборатория

В основном выполняют контролирующие функции: определяют наличие в заготовках дефектов, нарушающих сплошность (трещин, пор, раковин, неметаллических включений) при этом используются неразрушающие методы, применяется ультразвуковая дефектоскопия (УЗК), просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами, магнитная дефектоскопия.

Ультразвуковая дефектоскопия позволяет обнаружить расположение внутренних дефектов в различных преимущество больших сечениях несложной формы.

В лаборатории НКМЗ применяется импульсный метод отражения УЗК, применятся специальные приборы, типа 86-ИМ-3, В4-7Ц. УЗК облучаются при помощи пызоэлектрической кварцевой пластины (вибратор), преобразующий электрические колебания, возбуждаемые переменным напряжением высокой частоты, в упруги колебания той же частоты. УЗК, направлены в контролируемую деталь через специальный датчик, встретившие на своем пути в детали дефект, отражаются от него пов-ти и на электролучевой трубке можно наблюдать контуры дефекта.

Метод магнитной дефектности основан на том, что в намагниченном изделии магнитный поток встречает препятствия с малой магнитной проницаемостью (трещины, неметаллические включения) рассеиваются и, если препятствия расположены не глубоко, то на поверхности изделия вместо выхода силовых линий создается магнитная поляризация, которая обнаруживается магнитными индикаторами. В лаборатории НКМЗ используются магнитные дефектоскопы МД7 и МД8.

Рентгеновская и гамма-дефектоскопия

Рентгеновские лучи для дефектоскопирования пропускают через просвечиваемый объект и направляют на фотопленку (фотографическая дефектоскопия). Лучи, ослабившиеся в объекте вызывают соответственно почернение в фотопленке или свечение экрана. Изображение на экране или пленке является геометрической проекцией просвечиваемого образца и имеющихся в нем дефектов. Изображение дефектов будет выглядеть на пленке темнее, чем остальные участки, а на экране светлее. Рентгеновская дефектоскопия применяется для контроля качества сварки.

Лаборатория термической обработки

Разрабатывают новые технологические способы обработки деталей. Оборудование: термические нагревательные печи, закалочные баки, твердомеры. Металлографическая лаборатория выполняет функции исследования и контроля качества металла путем исследования микроструктуры. Металлографические микроскопы позволяют получить полезное увеличение до 4000 раз.

Кузнечно-прессовая лаборатория

Выполняет исследовательские функции, направленные на разработку и внедрение новых технологических процессов ковки и проводит работы по отработки технологий ковки номенклатурных деталей.

Литейная лаборатория

Выполняет исследовательские функции по внедрению в производство новых технологий получения стальных и чугунных отливок, контролирует также качество формовочных смесей.

Валковая лаборатория

Выполняет исследовательские работы по внедрению новых марок сталей и технологий при производстве валков холодной прокатки.

Лаборатория ЭШП

Проводит экспериментальные исследования по освоению и внедрению электрошлакового переплава. Механическая мастерская (ЭШП) оборудована металлорежущими станками для изготовления образцов.

Производственная база ЦЗЛ

Предназначена для проведения экспериментов, связанных с отработкой технопроцессов. База оборудована электронагревательными печами и двумя индукционными печами на 100 тонн жидкого металла (индукционные сталеплавильные печи). Производственный участок обслуживается передвижными средствами напольного действия.

  • Экономическая характеристика ГП завод "Электротяжмаш"

    Отчет по практике >> Экономика

    Предусматривающие ремонт пылеочисных установок в цехах : якорном, обмоточно-заготовительном , цветнолитейном. Потребители продукции 1. ... финансовая характеристика предприятия «Электротяжмаш», были собраны плановые и отчетные данные по основным показателям...

  • Корпоративная система управления стоимостью как основа ценообразования

    Дипломная работа >> Менеджмент

    ... производства на АО НКМЗ помимо выгод от специализации и комбинирования производства (огромные масштабы производства ... и управлявших цехом и прочее... ценовые характеристики используемых материальных... транспортно-заготовительные расходы, отходы, основная и...

  • Эффективность деятельности современного транспортного предприятия

    Дипломная работа >> Транспорт

    Автомобилей. Общая характеристика выполнения плана перевозок... по транспортно-заготовительным опера­циям. Величина... производства . Так, в машиностроении - это машины и станки, установленные в основных цехах ... с данным объектом (НКМЗ ), может проистекать из...

  • Строительство современных термических цехов , в первую очередь на инструментальных заводах, было вызвано возросшей потребностью в металлорежущем инструменте в связи с развитием всех отраслей машиностроительной промышленности. Благодаря термической обработке могут изменяться свойства металла: твердость, вязкость, электропроводность и пр. Термическая обработка сопровождается химическими процессами, при помощи которых в поверхностный слой металла вводится углерод (цементация), азот (азотирование, нитрирование), алюминий (алитирование) и другие вещества.

    Применяемые при термической обработке отдельные виды нагрева в различного рода печах и ваннах известны под техническими названиями «закалка», «отжиг», «нормализация», «отпуск», «старение», «томление» и совершаются при температуре от 100 до 1300°.

    Для нагрева печей применяют газ, жидкое и твердое топливо и электричество. Равномерность нагрева изделий обеспечивается также в ваннах с расплавленными солями (хлористый барий, селитра) или металлами, преимущественно свинцом. Цементация изделий производится либо в порошкообразной среде, состоящей из древесного угля с примесью 15-20% углекислой соды (твердая карбюризация), либо в ваннах из цианистого натрия и цианистого калия (жидкая карбюризадия). Введение в поверхностный слой изделий азота, или нитрирование, осуществляется в потоке аммиака в печах при температуре 510-520° в течение 10-90 часов.

    В последние годы широкое распространение получила термообработка металлов токами высокой частоты путем применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле. Сущность этого способа термообработки основана на интенсивном поглощении металлом электрической энергии и легком переходе ее в тепловую. Индукционный нагрев металла осуществляется посредством электрических установок в виде ламповых или машинных генераторов частоты. Это оборудование излучает волнообразно распространяющуюся в пространство электромагнитную энергию с длинами волн для установок с машинными генераторами порядка 600-1500 м.
    Малочисленность наблюдений над состоянием здоровья работающих па высокочастотных установках не позволяет пока сделать определенных выводов о воздействии на организм электромагнитных волн указанной длины.

    Условия труда в термических цехах . При термообработке изделий в цианистых ваннах происходит выделение паров цианистых соединений, которые могут поступать в воздух помещений в больших или меньших количествах в зависимости от оборудования ванн местной механической вентиляцией. При действии последней содержание паров цианистых соединений в рабочей зоне находилось в пределах 0,014-0,029 мг в 1 м3 воздуха. Наряду с вдыханием паров цианистого водорода имеет место загрязнение кожного покрова пылью, содержащей цианистые соли, особенно в случае применения для приготовления цементационной смеси цианамидкальция.

    Работа на свинцовых ваннах сопровождается довольно значительным загрязнением воздушной среды парами и сильным загрязнением рук свинцом. Так, в смывах с рук калильщиков в свинцовых ваннах количество свинца колебалось в пределах от 0,8 до 6,3 мг, составляя в среднем 2,6 мг.

    Загрязнение воздуха помещений термических цехов окисью углерода, как "правило, незначительно; то же и парами аммиака при процессе нитрирования. Метеорологические условия в термических цехах вследствие наличия в них большого количества печей и ванн и недостаточной термоизоляции их поверхностей часто становятся неблагоприятными, особенно при затруднении или невозможности осуществлять организованный естественный воздухообмен (аэрация). Температура воздуха в летнее время у основных рабочих постов термических цехов достигает 27-41,5° при относительной влажности 60-30%. Даже в зимнее время она удерживается на уровне 25-30°. Как правило, высок и температурный перепад между рабочими постами и наружным воздухом, достигающий летом нередко 11-16°.

    Наряду с воздействием высокой температуры воздуха рабочие термических цехов, особенно при обслуживании закалочных печей и различного рода ванн, подвергаются облучению в пределах 1-3 кал/см2*мин. в зависимости от вида обслуживаемого оборудования. Длительность нахождения под облучением составляет от 96% (калильщики и завивщики пружин) до 36% (цементовщики) всего рабочего времени.

  • 2.9. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы
  • 2.10. Материалы для нагревателей электрических печей
  • 3. Основное оборудование для охлаждения материалов и изделий
  • 3.1. Индексация оборудования для охлаждения
  • 3.2. Немеханизированные закалочные баки
  • 3.3. Механизированные закалочные баки
  • 3.4. Закалочные прессы и машины
  • 4. Дополнительное оборудование
  • Оборудование для правки
  • Оборудование для очистки
  • Травильные установки
  • Моечные машины, ультразвуковая очистка
  • Дробеструйные аппараты
  • 4.3. Оборудование для правки
  • 4.4. Оборудование для очистки
  • 5. Вспомогательное оборудование
  • 5.1. Классификация вспомогательного оборудования
  • 5.2. Оборудование для получения контролируемых атмосфер
  • 5.3. Средства механизации (подъемно-транспортное оборудование)
  • 6. Средства и системы автоматизации технологических процессов термической обработки деталей
  • 6.1. Задачи автоматизации
  • 6.2. Развитие средств автоматизации
  • 6.3. Устройства для измерения температуры
  • 6.4. Автоматические управляющие устройства в термических цехах
  • 6.5. Управляющие электронно-вычислительные машины в термических цехах
  • 7. Проектирование производства технологических процессов термической обработки
  • 7.1. Этапы проектирования, основные положения, принципы и задачи проектирования Классификация термических цехов
  • Задачи проектирования
  • Стадии проектирования
  • 7.2. Проектно - нормативная документация
  • 7.3. Понятие о единой системе технологической подготовки производства
  • 2. Выбор и расчет потребного количества оборудования.
  • 7.4. Автоматизация проектных работ
  • 8. Рекомендации по выбору режимов термической обработки заготовок из сталей различных групп и назначений
  • 8.1. Машиностроительные стали
  • 8.1.1. Форма и характерные размеры изделий
  • 8.1.2. Вид режима предварительной термообработки (отжига)
  • 8.1.3. Выбор режима отжига
  • 10. Рекомендации к термообработке инструментальных сталей, в том числе и быстрорежущих
  • 11. Технология термической обработки деталей машин и инструментов
  • 11.1. Общие положения проведения термической обработки
  • 11.1.1. Физические основы нагрева и охлаждения стали
  • 11.1.2. Характеристика процессов термической обработки стальных деталей и инструментов
  • 11.1.3. Закалочные среды
  • 11.1.4. Отпуск стальных изделий
  • Низкотемпературная обработка
  • Старение
  • 11.1.5. Процессы химико-термической обработки
  • 11.1.5.1. Цементация
  • 11.1.5.2. Азотирование
  • 11.1.5.3. Цианирование
  • 11.2. Принципиальные основы определения длительности термической обработки
  • 11.2.1. Влияние технологических факторов на режимы
  • Нагрева деталей
  • Нагрев деталей в печи с постоянной температурой
  • 11.2.2. Температурные напряжения и допускаемая скорость нагрева
  • 11.2.3. Длительность процесса при химико-термической обработке
  • 11.3. Расчетное определение параметров нагрева металла в печах
  • 11.3.1. Тонкие и массивные тела
  • 11.3.2. Расчет времени нагрева и охлаждения в среде с постоянной температурой
  • 11.3.3. Расчет нагрева и охлаждения в среде с постоянной температурой по вспомогательным графикам
  • 11.3.4. Расчет времени выдержки для выравнивания температуры
  • 11.3.5. Определение расчетных сечений для назначения времени выдержки при нагреве и охлаждении в процессе закалки, нормализации и отпуска. Типовые режимы термической обработки поковок
  • 11.3.6. Термическая обработка крупных деталей энергоагрегатов
  • 11.3.7. Технология термической обработки режущего инструмента
  • 11.3.7.1. Стали, применяемые для режущего инструмента
  • 11.3.7.2.Предварительная термическая обработка заготовок режущего инструмента
  • 11.3.7.3. Закалка инструмента
  • 11.3.7.4. Отпуск инструмента
  • 11.4. Практические рекомендации при проведении термической обработки
  • 11.4.1 Анализ элементов технологии термической обработки
  • 11.4.1.1. Элементы технологии термической обработки
  • 11.4.1.2. Скорость нагрева
  • 11.4.1.3. Длительность нагрева и охлаждения
  • 11.4.1.4.Некоторые практические рекомендации по назначению длительности времени выдержки
  • 11.4.2. Технологические среды. Назначение и классификация технологических сред
  • 11.4.2.1.Факторы, определяющие эффективность сред
  • 11.4.2.2. Характер теплообменных процессов
  • 11.4.2.3. Регулирование состава и количества среды
  • Приложение №1
  • 2. Рекомендации по проведению основной термической обработки
  • 3. Технология термической обработки.
  • Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий
  • 2 Часть
  • 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
  • 1. Классификация оборудования термических цехов

    Оборудование термических цехов делится на три группы: основное, дополнительное и вспомогательное.

    Основное оборудование применяется для выполнения операций термической обработки и включает печи, нагревательные установки, охлаждающие устройства (закалочные баки, закалочные машины, оборудование для обработки холодом и т.п.). Классификация основного оборудования термических цехов приведена на рис 1.1.

    Рис. 1.1. Классификация основного оборудования термических цехов

    К дополнительному оборудованию относится оборудование для правки и очистки деталей (правильные прессы, травильные ванны, пескоструйные и дробеструйные аппараты, моечные машины и т.д.). Классификация дополнительного оборудования термических цехов приведена на рис.1.2.

    Рис 1.2. Классификация дополнительного оборудования термических цехов

    Вспомогательное оборудование включает установки для приготовления карбюризатора и контролируемых атмосфер, устройства для охлаждения закалочных жидкостей, санитарно- техническое оборудование, мостовые и поворотные краны, монорельсы с электротельферами, рольганги, транспортеры, конвейеры и т.д. Классификация вспомогательного оборудования термических цехов приведена на рис. 1.3.

    Рис 1.3. Классификация вспомогательного оборудования термических цехов

    Печи и нагревательные установки классифицируют по технологическому назначению, по виду тепловой энергии, по способу и степени механизации, по использованию различных сред при нагреве.

    По технологическому назначению печи и нагревательные устройства делятся в зависимости от операций, для которых они предназначены, на отжигательные, закалочные, отпускные, цементационные и т.д.

    По виду применяемого топлива или тепловой энергии печи и нагревательные устройства работают на жидком, газообразном топливе и электроэнергии.

    По способу и степени механизации печи делятся на толкательные, конвейерные, карусельные, барабанные и другие. Эти печи могут иметь устройства для ручной загрузки и выгрузки изделий, для автоматической выгрузки и т.д.

    По использованию различных сред при нагреве печи и нагревательные устройства классифицируют на печи с контролируемыми атмосферами (нейтральными, науглероживающими), печи-ванны с расплавленными солями и металлами.

    2. Основное оборудование для нагрева материалов и изделий

    2.1. Индексация печей

    Первая буква индекса указывает на вид нагрева. Для электрических печей принята буква С (нагрев сопротивлением), для топливных печей – буква Т (термическая пламенная) или буква Н (нагревательная пламенная).

    Вторая буква индекса печей указывает основной конструктивный признак печи. Приняты следующие основные обозначения: Н – печь с неподвижным подом; Д – печь с выдвижным подом; Ш – шахтная (круглая); Л – туннельная; Г – колпаковая; Э – элеваторная (печь с подъемным подом); Т – толкательная;

    К – печь с конвейерным подом; Е – печь с подвесным конвейером; Р – печь с рольганговым подом; Ю – печь с шагающим подом; И – печь с пульсирующим подом; Б – барабанная; А – карусельная (с вращающимся подом или сводом);

    Я - ямная печь; Щ – щелевая печь; У – методическая (кузнечная).

    В (ванна) – вторая буква индекса для печей-ванн и электродно- соляных ванн.

    Третья буква индекса печей указывает на характер среды в рабочем пространстве. Для электропечей сопротивления приняты следующие обозначения атмосфер: О – окислительная; З – защитная; В – вакуум; Н – водородная; А – азотная.

    Третья буква индекса для печей-ванн обозначается: М – масло; Г – расплав металла, соли или щелочи, а для топливных печей – указывает характер среды в рабочем пространстве: О – окислительная (то есть обычная печная); З – искусственная (защитная, безокислительная, для цементации и др.).

    Четвертая буква индекса указывает отдельные характерные особенности печи. Приняты следующие обозначения: А – печь входит в агрегат, то есть может агрегироваться с закалочным баком и другим оборудованием; В – вертикальное расположение печи (в печах круглого сечения) или вертикальное перемещение изделий (в механизированных печах); Ж – под печи желобчатый; К – колодцевая печь (периодического действия) или кольцевой под (в печах с вращающимся подом); Т – тарельчатый под (в печах с вращающимся подом); М – печь механизирована; Н – печь непрерывного действия (барабанная); П – печь периодического действия (барабанная).

    Цифры, стоящие после букв через дефис, указывают размеры (в дециметрах) рабочего пространства печи (или размеры муфеля, реторты).

    Для печей с прямоугольным сечением рабочей камеры первая цифра указывает ширину пода, вторая – длину пода, третья – высоту камеры (или загрузочного окна, если высота окна меньше высоты камеры печи).

    Для печей круглого сечения (шахтных, колодцевых и др.) первая цифра указывает диаметр камеры, вторая – длину камеры.

    Для печей с вращающимся подом первая цифра указывает внешний диаметр пода, вторая – внутренний диаметр пода, третья – ширину пода.

    Цифры, указывающие размеры камеры пода, окна и реторты разделены между собой точками.

    Предельная температура печи (в сотнях градусов Цельсия) приводится в знаменателе (через косую черту).

    Для топливных печей рядом с цифрой, указывающей температуру печи, через дефис ставится буква, указывающая вид топлива: Г – природный или другой газ; М – мазут или другое жидкое топливо, например, индекс печи.

    СКЗ-12.70.01/7 читается так: печь электрическая, с конвейерным подом, с защитной атмосферой, ширина пода 12 дм, длина пода 70 дм, высота камеры 1 дм, предельная температура 700 °С.

    Индекс печи ТТЗА-8.72.8,5/9,5-Г читается следующим образом: печь топливная, толкательная, с защитной атмосферой, агрегируемая, ширина пода 8 дм, длина пода 72 дм, высота камеры 8,5 дм, предельная температура 950 °С, на газовом топливе.

    Во главе цеха стоит начальник, непосредственно подчиненный директору предприятия. С помощью цехового аппарата начальник цеха осуществляет административное, техническое и хозяйственное руководство, подбирает кадры. Он несет персональную ответственность за качество продукции, выполнение программы, сохранность материальных ценностей, соблюдение техники безопасности, внедрение новой техники.

    В больших термических цехах начальник цеха руководит производством через заместителей и цеховые службы; в небольших цехах – через старших и сменных мастеров

    Схема управления крупным термическим цехом

    Для систем. Улучшения качества продукции и ускорения технического прогресса производства в структуре управления современным термическим цехом предусматривает специальную службу технологической подготовки производства. Службы ТПП цеха занимается внедрением новых технологических прессов, обеспечением производственных участков современными средствами технологического оснащения, разработкой мероприятий по научной организации производства, разработкой и внедрением рационализаторских предложений, обеспечением рабочих мест необходимой документацией, реконструкцией термических отделений и участков.

    Особое внимание ТПП уделяется на современном производстве в связи с внедрением САПР и ГПС.

    Многие из этих функций выполняют или технологическое бюро непосредственно подчиненное ОГмет, или оно же совместно со службой ТПП термического цеха.

    Заместитель начальника цеха по производству осуществляет оперативное руководство производством. Он следит за своевременностью запуска деталей в обработку и за временем их сдачи потребителю, за распределением изделий по участкам и рабочим местам, несет перед начальником цеха ответственность за выполнение программы. Ему подчиняются планово-оперативные бюро, начальники отделений и участков.

    Планово-оперативное бюро составляет календарные планы и графики запуска и сдачи продукции всеми отделениями и участками цеха по месяцам, суткам и сменам (сменно-суточные задания), ведет оперативное регулирование и контроль выполнения программы, обеспечивает рабочие места всем необходимым для бесперебойной работы.

    Обязанности диспетчера состоят: в оперативном циркулировании хода производства, в координации деятельности взаимосвязанных подразделений и участков, в устранении возникающих нарушений и отклонений.

    При наличии в термическом цехе пункта управления со средствами диспетчеризации (телефон, радио, магнитофон, телевизоры и т.д.), а так же средств вычислительной техники для сбора, накопления, обработки и передачи первичной информации имеется возможность более оперативно осуществлять контроль за ходом производства и своевременно принимать решения.

    Для контроля качества проекции в термических цехах и отделениях организуют бюро технического контроля (БТК), подчиненное общезаводского ОТК. В функции БТК входят : проверка свойств готовых изделий; контроль технологических режимов; проверка состояния средств технологического оснащения и измерительных приборов, контроль за соблюдением технологической дисциплины, систематизация и анализ брака и разработка рекомендаций по его предупреждению, своевременное выполнение контрольных операций, обеспечение надежности результатов проверки, а так же высокой производительности труда контролеров. Свою деятельность БТК должно согласовывать с другими службами термического цеха.

    Начальник БТК обязан своевременно уведомлять администрацию термического цеха о всех случаях массового брака и нарушениях технологической дисциплины.

    КОМПАНОВКА ТЕРМИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ

    1. Состав термических подразделений

    Состав термических подразделений на заводах и в производственных объединениях обуславливается специализацией предприятий, характером и полнотой технологических процессов изготовления, спецификой термообработки, связью термических подразделений со смежными цехами и уровнем развития вспомогательного производства.

    Работы по определению состава термических подразделений термиты ведут совместно с проектировщиками смежных производств, причем эти задачи не редко решаются в несколько этапов. Вначале в соответствии с характером общезаводского производственного процесса изготовления и обработки (расцеховки) намечают состав и первоначальную схему расположения термических подразделений на предприятии. Далее при разработке проекта по каждому термическому подразделению в эту схему вносят коррективы.

    За основу при проектировании состава термических подразделений берут объем и стабильность грузопотоков изделий.

    Расположение термических подразделений на заводе должно соответствовать принятой производственной структуре и схеме компоновки цехов и служб, характеру общезаводского грузопотока и видам имеющегося транспорта.

    Каждое термическое подразделение территориально приближают к тем смежным цехам, с которыми они имеют наиболее тесные связи, или размещают на их территории.

    При обслуживании группы смежных цехов, данное термическое подразделение располагают ближе к тем цехам, продукция которых занимает наибольший объем в его программе обработки.

    Основные термические цехи на некоторых заводах организуют вместе с кузнечным, литейным и др. горячими цехами в виде т.п. группы горячих цехов, располагаемых территориально с подветренной стороны. Такое объединение позволяет уменьшить пожарную опасность и улучшить гигиенические условия для остальных цехов, более рационально организовывать склады топлива, энергетические станции и др. однако принцип зонирования не должен вступать в противоречие с требованием обеспечения рациональных общезаводских грузопотоков. Вспомогательные термические подразделения чаще всего располагаются в соответствующих цехах или коло них.

    Термические подразделения должны быть расположены так, чтобы при необходимости в будущем их можно было расширить, сохранив при этом имеющиеся инженерные коммуникации и транспортные пути.

    Расположение термических подразделений в цехах машиностроительного завода


    .Организация термических предприятий в производственных объединениях

    В состав объединения входит главное предприятие, ряд заводов-филиалов, проектно-технологические институты, научно исследовательские лаборатории, опытные цеха и заводы, а так же различные службы и хозяйства. Наличие в производственных объединениях огромных материальных, энергетических и трудовых ресурсов обеспечивает широкие возможности по ускорению технического процесса всех производств, включая термическое. На основе углубления спецификации предприятий и цехов в производственных объединениях углубляется и специализация, например: на автостроительном (производство коленчатых валов, рессор, пружин, клапанов), формируют узкоспециализированные термические цеха и отделения массового или крупносерийного производства по обработке указанных деталей и заготовок. На предприятиях технологической специализации (кузнечных, штамповочных, литейных заводах), формируют специализированные термические подразделения по обработке поковок или отливок с широким внедрением совмещаемых процессов. При организации в рамках объединения заводов или цехов функциональной специализации в них создают термическое подразделение с довольно высоким уровнем серийности обработки изделий вспомогательного назначения.


    РАЗМЕЩЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ

    Термические цеха могут располагаться в отдельных зданиях, вместе с другими цехами, на площадях смежных цехов.

    В соответствии с классификацией по пожарной опасности здания для термических подразделений относятся к категории Г, в которых обрабатывают негорючие материалы (металлы) в горячем или раскаленном состояние, а так же сжигаются в качестве топливе твердые, жидкие и газообразные вещества, причем сам процесс обработки сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени.

    Отдельные здания когда характер производства или пожарная безопасность требует территориального отделения термообработки от смежных зданиях. Обособление от других цехов может вызываться или большими размерами термического оборудование, например башенных печей, для которых предусматривают высоту здания до подкрановых путей 24-30 м., или необходимостью обработки длинномерных изделий (авиа деталей, стволов, труб и др.) в вертикальном положении.

    Блочные здания

    Взаимосвязанные цехи завода, в том числе и термические, часто размещают в многопролетных зданиях.

    Схема размещения термических подразделений в многопролетном блочном здании (заштриховано)

    При этом улучшаются производственные связи, снижается стоимость удельной площади, сокращаются транспортные пути и протяженность энергетических коммуникаций. Для организации термических цехов в указанных помещениях чаще всего отводят крайние огнестойкие пролеты.

    Двупролетное здание

    Каждое здание имеет следующие элементы

    1-колонна

    2-продольная разгибочная ось

    Разбивочные оси (обозначены буквами и цифрами в кружках – взаимно перпендикулярные прямые линии, изображающие на плане разбивочную сетку;

    Сетка колонн (черные жирные точки) показывают схему размещения колонн на плане цеха и определяется разбивочными осями;

    Пролет – часть здания между двумя смежными колоннами и торцевыми стенами;

    Ширина пролета – расстояние L между двумя продольными разбивочными осями;