Thiết kế cải tạo xưởng cán thép hình cỡ trung bình nhỏ của công ty thép Kyoei

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU BỘ MÔN CƠ HỌC VẬT LIỆU VÀ CÁN KIM LOẠI ***** ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Thiết kế cải tạo xƣởng cán thép hình cỡ trung bình nhỏ công ty thép Kyoei chuyên sản xuất loại thép xây dựng, việc nâng cao hiệu công suất thiết bị áp dụng công nghệ cán chẻ đạt suất 400 ngàn tấn/năm Chuyên đề: Cán chẻ Sinh viên thực Mã số sinh viên Giáo viên hƣớng dẫn Khóa học Lớp : : : : : Bùi Thị Xuân 20145345 PGS.TS Đào Minh Ngừng K59 – Chính quy KTVL 02 Hà Nội – 2017 Đồ án tốt nghiệp Mục lục Lời nói đầu CHƯƠNG I TỔNG QUAN CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN THÉP HÌNH 1.1 Tình hình ngành thép năm gần 1.1.1 Tình hình giới 1.1.2 Tình hình nước 1.2 Những tiến kỹ thuật ứng dụng cán hình 1.3 Kết luận CHƯƠNG II 10 TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CÁN 10 1.1 Các thông số ban đầu 10 1.2 Tính số lần cán 10 1.3 Tính hệ số giãn dài tổng: 11 1.4 Phân bố hệ số giãn dài nhiệt độ qua giá cán 11 1.5 Lựa chọn hệ thống lỗ hình cơng nghệ cán 14 1.5.1 Lựa chọn hệ thống lỗ hình 14 1.5.2 Sơ đồ cán cho sản phẩm thép 15 1.5.3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 17 2.Tính tốn thơng số hình học 20 2.1 Tính tốn thiết kế hệ thống lỗ hình 20 2.2 Kiểm tra lượng giãn rộng: 32 2.2.1 Kiểm tra lượng giãn rộng lỗ hình hộp chữ nhật K1 32 2.2.2 Kiểm tra giãn rộng lỗ hình trịn tinh k16 33 2.3 Tính thơng số công nghệ, lương 36 2.3.1 Lực cán moment cán 36 2.3.2 Tính hệ số ma sát fms 37 2.3.3 Tính mơ men cán 39 2.3.4 Tính chọn suất động 40 2.4 Tính số cán, tốc độ cán thời gian cán 42 2.4.1 Tính số cán 42 2.4.2 Tính tốc độ cán 43 Sinh viên Bùi thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp 2.4.3 Tính chiều dài vật cán 44 2.5 Tính chu kỳ cán suất cán 45 CHƯƠNG III 49 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ TÍNH TỐN NGHIỆM BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT CỦA GIÁ CÁN49 3.1 Lựa chọn thiết bị 49 3.1.1 Thiết bị 50 3.1.2 Lựa chọn thiết bị phụ 67 3.1.3 Hình thành mặt xưởng cán 68 3.2 Nghiệm bền số chi tiết giá cán 71 3.1 Kích thước trục cán 71 3.2 Nghiệm bền trục cán D450 71 3.2.1 Nghiệm bền thân trục 71 3.2.2 Nghiệm bền cổ trục cán 73 3.2.3 Nghiệm bền đầu nối cổ trục 73 3.3 Nghiệm bền thân giá cán D450 73 3.2.4 Nghiệm bền trục vít 76 3.4 Nghiệm bền gối đỡ ổ đỡ 78 3.5 Tính momen lật 79 Kết luận 80 CHƯƠNG IV 81 TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ 81 4.1 Tổ chức quản lý sản xuất 81 4.1.1 Tổ chức quản lý phân xưởng cán 81 4.1.2 Tổ chức sản xuất 82 4.2 Hạch toán kinh tế 83 4.2.1 Chi phí đầu tư 83 4.2.2 Giá thành sản phẩm hiệu kinh tế 84 4.3 An toàn lao động bảo vệ sức khỏe, người 87 4.3.1 Quy định an toàn lao động nhà máy 87 4.3.2 Các tác động nguy hiểm, độc hại cách phòng tránh 88 CHƯƠNG V 90 Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp CHUYÊN ĐỀ CÁN CHẺ 90 5.1 Phát triển mang tính lịch sử 91 5.2 Quy trình cán 91 5.3 Dẫn hướng cán chẻ 94 5.3 Ưu điểm cán chẻ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 Sinh viên Bùi thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Ngành thép ngành công nghiệp quan trọng nước phát triển Việt Nam nứơc nông nghiệp đà phát triển để trở thành nước cơng nghiệp, thực điều phải đẩy mạnh cơng cơng nghiêp hố đại hố đất nước trước hết đưa nghành công nghiệp nặng phát triển số lượng chất lượng Ngành Cơ Học Vật liệu & Cán Kim Loại ngành gia cơng kim loại áp lực Nó chiếm vị trí quan trọng nhà máy luyện kim, gần 75% sản lượng thép luyện để cán thành sản phẩm cho xây dựng sở hạ tầng, phát triển công nghiệp phục vụ cho ngành khác Chủng loại sản phẩm đa dạng nh : tròn,vằn, dẹt, ray, loại dầm, ống vv loại sản phẩm khác Vai trò nhiệm vụ đồ án công nghệ cán cung cấp cho sinh viên kiến thức công nghệ thiết bị cán kéo kim loại như: - Cơ sở lý thuyết q trình cán : khái niệm thơng số - Các loại máy cán thiết bị chính, thiết bị khí hóa - Thiết kế lỗ hình trục cán: Các nguyên lý thiết kế lỗ hình trục cán - Tính tốn thơng số công nghệ lượng cho sản phẩm - Ứng dụng phần mềm để tính tốn thiết kế thiết bị xưởng cán Nhận thấy tầm quan trọng ngành thép, đặc biệt ngành cán thép Việt Nam, em chọn đề tài: “Thiết kế cải tạo xưởng cán thép hình cỡ trung bình nhỏ (nơi thực tập) chuyên sản xuất loại thép xây dựng, việc nâng cao hiệu công suất thiết bị áp dụng công nghệ cán chẻ đạt suất 400 ngàn tấn/năm” em nỗ lực thiết kế công nghệ cho đồ án Do kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận góp ý thầy cô bạn để đồ án hoàn thiện Cuối cùng, em xin cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Đào Minh Ngừng giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Bùi Thị Xuân Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG I TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN THÉP HÌNH 1.1 Tình hình ngành thép năm gần 1.1.1 Tình hình giới - Theo thống kê khảo sát VSA Tình hình ngành thép giới năm qua tiếp tục trầm lắng, nói tình trạng khủng hoảng Giá thép sụt giảm nguồn cung dư thừa nhu cầu yếu, giá nguyên liệu đầu vào quặng sắt, phế liệu lao dốc Cuộc khủng hoảng châm ngòi khoản đầu tư thái vào công suất sản xuất thép Trung quốc, khiến cung vượt xa - cầu Nguồn cung dư thừa Trung Quốc xuất sang nước với giá thấp, khiến ngành thép toàn cầu lao đao Tại Trung Quốc, giá thép có dấu hiệu giảm so với năm 2015 Do giá nguyên liệu đầu vào quặng sắt giảm nhu cầu yếu nguồn cung dư thừa Các nhà máy Trung Quốc tăng cường xuất thay hạn chế sản xuất Trung Quốc phá giá đồng nhân dân tệ để hỗ trợ xuất Tuy nhiên, xuất tăng không đủ để ngăn ngừa tốc độ giá giảm thị trường địa phương ngắn hạn hoạt động giao dịch nội địa dự kiến chậm lại - - vài tháng tới Tại Mỹ, giá thép biến động theo chiều hướng giảm năm Trong 11 tháng đầu năm, giá thép tiêu chuẩn giảm 44.4% so với kỳ năm ngối cịn 495 USD/tấn Giá thép dây cán nguội giảm 33.5% 553 USD/tấn Giá thép cán nóng giảm 41.4% cịn 417 USD/tấn Tại Châu Âu, xuất thép tăng vọt từ Trung Quốc đẩy ngành thép châu Âu tới khủng hoảng bối cảnh nhà sản xuất thép hai bờ Đại Tây Dương chật vật phục hồi sau khủng hoảng tài tồn cầu năm 2008 Hiện nay, Trung Quốc dư thừa 340 triệu thép, cao gấp lần so với số thép mà EU sản xuất năm Trong đó, Anh rời EU kéo theo nhiều hệ lụy cho kinh tế chung Sinh viên Bùi thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp 1.1.2 Tình hình nƣớc Tồn ngành thép năm 2018 tiếp tục tăng trưởng sản xuất khoảng 20 - 22% so với năm 2017, thơng tin đưa Hội nghị Tổng kết ngành thép Hiệp hội Thép Việt Nam (VSA) tổ chức chiều 25/1/2018 - Năm 2017, sản xuất sản phẩm thép đạt 22 triệu tấn, tăng trưởng 23,5% so với năm 2016; bán hàng sản p năm 2016 Trong tăng trưởng sản xuất mạnh tôn mạ màu với 33,6%, ống thép tăng 11,9% thép xây dựng đạt 14,6% Năm 2018, xuất ngành thép ghi nhận tăng trưởng mạnh với 5,5 triệu tấn, tăng 28,5% so với năm 2017, kim ngạch dạt 3,64 t USD, tăng trưởng 45,4% so với năm 2017 Trong đó, sản phẩm thép xuất bao gồm tôn mạ sơn phủ màu đạt 1,7 triệu tấn, thép xây dựng, 1,02 triệu tấn, thép ống hàn 629.000  Ngoài ra, năm 2018, nhiều dự án đưa vào hoạt động gồm: dự án gang thép Hịa Phát Quảng Ngãi, với cơng suất triệu tấn/năm; dự án Formosa Hà T nh với cơng suất triệu tấn/năm Cùng với dự án Dây chuyền cán nguội, mạ kẽm/lạnh, mạ màu 350.000 Tập đồn Hoa Sen Bình Định; dự án cán thép xây dựng tổng công suất 1,8 triệu tấn/năm Pomina, Việt – Tung Ho  Với dự án vào hoạt động, dự kiến sản lượng sản xuất sản phẩm thép năm tăng lớn Cụ thể, gang đạt 7.500 (tăng khoảng 75% so với năm 2017); phôi thép đạt 14.000 (tăng 14% so với năm 2017); sản phẩm thép cuối đạt 26.230 (tăng 19% so với năm 2017) -  Ngành thép Việt Nam thời gian vừa qua, đặc biệt năm trở lại có phát triển mạnh mẽ công suất, sản lượng nhu cầu Năm 2018 này, Việt Nam đánh giá thị trường có tăng trưởng nhu cầu thép cao khu vực 1.2 Những tiến kỹ thuật ứng dụng cán hình - Các sản phẩm thép cán hình sử dụng nhiều ngành xây dựng, đặc biệt nhiều chủng loại ϕ6, D10, D12, D14,D16 Trong sản phẩm ˂ D16 thường sử dụng cho giằng, ≥D16 thường sử dụng làm cốt đặt cấu kiện bê tơng để làm móng cột chịu giúp cho chúng chịu ứng suất kéo nén tốt Theo số liệu nhà máy cán thép Hòa Phát Hải Dương, sản lượng các chủng loại để đáp ứng nhu cầu thị trường xây dựng chiếm đa số khoảng 51.22% tức khoảng 30 Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp vạn tấn/năm Để đạt số trên, không kể đến đóng góp tiến khoa học kỹ thuật sản xuất Việc áp dụng giúp nâng cao suất, tiết kiệm lượng, cải thiện môi trường nâng cao chất lượng sống Về cải tiến thiết bị: Các thiết bị thay để phù hợp với thay đổi cơng nghệ ví dụ thay đổi cấu lò nung Các lò dạng đáy bước có tốc độ nung cao, cơng suất lớn, sử dụng trao đổi nhiệt - khí từ lị cao làm tiết kiện nhiệt, lượng thời gian Sự thay đổi động cơ: động nước cồng kềnh bị loại bỏ, thay vào động điện có cơng suất lớn hàng ngàn kW Các cấu thiết bị dẫn hướng thay đổi phù hợp với khả tự động cao Trong cán để tăng độ xác cho sản phẩm nâng cao độ bền tuổi thọ cho thiết bị, thay dùng giá trục đơn giản trước người ta dùng giá nhiều trục Hệ thống lỗ hình cải tiến: từ hệ thống hộp chữ nhật – hộp vuông, hay ovan ovan cạnh, hầu hết sử dụng hệ thống lỗ hình ovan trịn từ giá K3 - Ksp cho cán hình Tất thay đổi nhằm tăng suất, hạn chế cố Sản phẩm cán đa dạng chủng loại kích thước trước - Về công nghệ: Các công nghệ đời làm giảm nhịp cán giúp nâng cao suất Các máy cán bán liên tục, cán theo hình bàn cờ hình chữ Z, U thay máy cán liên tục, cụm giá cán tinh thay hộp block cụm 10 giá sử dụng bánh cán Trên sở dây chuyền cơng nghệ sử dụng block cán, ngày nhà máy sử dụng kết hợp với công nghệ mới, đúc - cán liên tục, cán – hàn liên tục nhằm nâng cao khả phôi hạn chế lượng phôi cắt bỏ giảm thời gian cán - Về tự động hóa: Do q trình cán diễn phức tạp, tốc độ cán cao điều kiện làm việc khắc nhiệt, việc điều khiển thủ cơng trờ lên khó khăn Vậy nên nhà sản xuất áp dụng thiết bị điều khiển tự động hóa Các chương trình điều khiển PLC, cảm biến role nhiệt bố trí linh hoạt đường cán đồng với máy căt, bàn tạo trùng kết nối trược tiếp với điều khiển trạm điều khiển Quá trình tự động hóa làm giảm đáng kể số lượng cơng nhân nhà máy, vị trí độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe; tiết kiệm nguyên vật liệu, nâng cao chất lượng với độ xác cao; tăng tính quán dây chuyền sản xuất  Đánh giá trình độ cơng nghệ cán thép Việt Nam, chia nhà máy cán thép thành nhóm sau: Sinh viên Bùi thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp  Nhóm có trình độ cơng nghệ, thiết bị mức tiên tiến: nhà máy liên doanh đầu tư dây chuyền Vinakyoei, Công ty Thép miền Nam, Công ty TNHH thép FUCO, Công ty CP thép Pomina, Thép Hồ Phát, Posco SS, Posco Việt Nam, Cơng ty CP cán thép Thái Trung Các nhà máy sử dụng công nghệ thiết bị Italy, Nhật Bản, thuộc hệ mới, tương đối đại, có mức độ tự động hố cao, sản xuất với quy mơ từ 500.000 - 1.000.000 tấn/năm  Nhóm có trình độ cơng nghệ, thiết bị mức trung bình: Cơng ty CP Thép Đà Nẵng, doanh nghiệp FDI (Vinausteel, Tây Đô, SunSteel ), Cơng ty CP Thép Việt Nhật Hải Phịng, Công ty CP Gang Thép Thái Nguyên, Công ty CP Thép Nam Đơ có doanh nghiệp sử dụng thiết bị Trung Quốc, Đài Loan với quy mơ sản xuất 120.000 - 200.000 tấn/năm  Nhóm có trình độ cơng nghệ, trang thiết bị lạc hậu: bao gồm nhà máy cán nhỏ, xưởng cán nhỏ thuộc cơng ty khí tư nhân quy mơ nhỏ, sử dụng thiết bị chế tạo nước, công suất từ 5.000 - 20.000 tấn/năm 1.3 Kết luận  Ở Việt Nam nước công nghiệp phát triển, yêu cầu xây dựng hạ tầng, đô thị ln mức cao Vì vậy, sản xuất thép mà đặc biệt thép xây dựng để đáp ứng nhu cầu nước xuất ngày quan trọng Do yêu cầu thiết yếu đặt cần phải thay đổi dây chuyền cơng nghệ cũ áp dụng nhiều thành tựu khoa học vào sản xuất  Việc lựa chọn sản phẩm Ø14 để nghiên cứu tính tốn phù hợp với nhu cầu thực tế ngành thép xây dựng nay, đồng thời mở rộng thị trường tiêu thụ cho sản phẩm thép sang ngành khí chế tạo máy Cùng với đó, việc nghiên cứu chuyên đề giải pháp tiên tiến nâng cao hiệu sử dụng lượng, giảm nhiễm mơi trường mang tính thực tế cao, vấn đề nhiều nhà máy quan tâm, cải tiến Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG II TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CÁN 1.1 Các thông số ban đầu Phôi liệu 150 150 9000 ( mm) thép CT5 CT3 150 - - 150 Hình 1.1 Phơi 1.2 Tính số lần cán  Áp dụng cơng thức (1.2.1) để tính số lần cán: (1.2.1) n= Trong đó: Fo – tiết diện phơi ban đầu trạng thái nóng; Fn – tiết diện phôi sản phẩm cuối sau n lần cán; - Hệ số dãn dài trung bình lần cán  Tính tốn theo số liệu đề có: F0 = (150.1,013.150) = 22.792,5 (mm2) ; (Trong hệ số 1,013 hệ số giãn nở nung nóng thép CT5); + Đối với sản phẩm D12 ta có: d12 = 1,013d0 =1,013.14 = 14,2 (mm) ; - Với cơng nghệ cán chẻ dịng nên :  Fn = d142= Chọn µtb = 1,3 Sinh viên Bùi thị Xuân = 316,6 (mm2); Trang 10 Đồ án tốt nghiệp 4.3 An toàn lao động bảo vệ sức khỏe, ngƣời 4.3.1 Quy định an toàn lao động nhà máy An toàn lao động vấn đề quan trọng nhà máy cán nói riêng nhà máy cơng nghiệp nói chung liên quan trực tiếp đến sức khỏe người cơng nhân vận hành máy móc thiết bị Vì cán công nhân viên phải tuyên truyền giáo dục an toàn lao động, nắm vững kĩ thuật an toàn lao động trang bị đầy đủ thiết bị bảo hộ lao động  Các biện pháp an toàn lao động:  Trong nhà máy cán thép, khả xảy tai nạn lao động lớn, tai nạn nhiều nguyên nhân khác Các tai nạn xảy nghiêm trọng người thiết bị Để tránh điều đáng tiếc xảy ra, người lao động người có nhiệm vụ nhà máy cần có ý thức cao, để đảm bảo an tồn cho cho người Sau quy tắc an toàn chung cho nhà máy  Tất người trước vào nhà máy cán thép làm việc, thực tập…phải đào tạo quy tắc an tồn, quy trình kỹ thuật vệ sinh công nghiệp theo bước sau: Do cán an tồn cơng ty phụ trách; Do đốc cơng phụ trách công đoạn; Do tổ trưởng phụ trách an toàn  Dưới sơ quy phạm an toàn lao động nhà máy cán: - - Tất cán công nhân viên nhà xưởng phải học tập nắm rõ quy trình quy phạm an tồn nhà xưởng Khơng uống rượu bia trước làm việc Khi làm việc người phải mang thiết bị bảo hộ lao động Trước tiến hành sản xuất phải tiến hành kiểm tra máy móc thiết bị Ngườ khơng có nhiệm vụ không đến gần máy cán ống dẫn hướng cán Khi lại xưởng cán phải ý biển cảnh báo, quan sát trước sau Không đeo găng tay điều chỉnh trục cán, dẫn hướng Với công nhân thao tác giá cán thô trung cần lưu ý vật cán khỏi lỗ hình Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 87 Đồ án tốt nghiệp - Nghiêm cấm hành vi mang chất cháy nổ vào nhà xưởng Khi cầu trục hoạt động người không đứng Chỉ người điều khiển tín hiệu Trong nhà xưởng cần lắp đặt thiết bị tín hiệu Cần tiến hành kiểm tra định kì máy móc thiết bị để kịp thời sửa chữa thay 4.3.2 Các tác động nguy hiểm, độc hại cách phòng tránh -  Tác động dòng điện biện pháp phòng chống nổ Ngăn riêng khu vực nguồn, khởi động phân phối Các thiết bị bảo hiểm rơ le, cầu chì, tín hiệu cảnh báo, ghi chữ biển báo nới xảy điện giật Nối đất thiết bị điện Có cách điện gian máy điện Sơn cách điện  Bụi phát sinh độc hại Nồng độ chất bụi khơng khí không 8-10 mg / m3 Sử dụng độ kín hiệu ngăn chặn nguồn gây bụi Cách ly khu vực Sử dụng thiết bị hút bụi, quạt chắn bụi Làm ẩm khơng khí - Các trang bị bảo hộ chống bụi - Thơng thống nhà xướng - Tiếng ồn rung động Tiếng ồn chủ yếu thiết bị, quạt, động gây Độ ồn chia làm nhóm Khắc phục độ rung cách sử dụng giảm chấn  Phòng chống cháy - Các biện pháp phòng chống cháy nổ hệ thống thiết bị ngăn ngừa cháy xuất hạn chế lan rộng lửa, thiết bị dập tắt lửa, Các nhà xưởng phải có thiết bị tự động báo động có cháy Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 88 Đồ án tốt nghiệp Các biện pháp bảo vệ môi trƣờng Cơng cơng nghiệp hóa- đại hóa nước phát triển, đặt vấn đề quan trọng cần thiết vấn đề bảo vệ môi trường Do vấn đề chủ yếu nêu nên xưởng cán mức độ nhiễm mơi trường chủ yếu khí CO2 chất cặn rắn, dầu mỡ Môi trường điều kiện làm việc người lao động cần quan tâm Vì thế, tiến hành thiết kế xây dựng nhà xưởng cần ý vấn đề sau: Nhà xưởng phải có độ cao thích hợp phải ý đến thơng gió, chiếu sáng, mặt đảm bảo thải chất độc hại tốt nhất, trồng xanh xung quanh xưởng Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 89 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG V CHUYÊN ĐỀ CÁN CHẺ Trong nhà máy cán thép có cán thơng thường,cuộn, cốt thép (cả hai thường gọi thanh) sản xuất từ phôi lăn theo trình tự qua máy cán hai trục Thép có rãnh chu vi để tạo cho hình dạng đường chuyền mong muốn Mặt cắt ngang phôi giảm dần định hình theo chuỗi đường chuyền có hình dạng cuối kích thước mặt cắt ngang Trong cán nhà máy cán, suất có đường kính nhỏ thường thấp có đường kính lớn Để cải thiện suất vậy, phát triển quan trọng l nh vực sản xuất năm gần cán chẻ Phương pháp lăn gọi Multi Slit Rolling (MSR) Quá trình cán khe cuộn hai nhiều lúc từ phôi Khi so sánh với cuộn đơn liên tục thông thường, MSR giảm số lần chuyền Công nghệ cán đa khe sử dụng kết hợp thiết kế đường lăn đặc biệt thiết bị dẫn hướng định để chuẩn bị, định hình phân tách theo chiều dọc phơi thành hai nhiều sợi riêng lẻ để cán tiếp vào kích thước hồn thiện Số lượng cáclỗ hình chẻ chọn theo thiết kế phù hợp rãnh cuộn Một tách riêng thành hai, ba bốn mảnh lần Bằng cách chọn số lượng chẻ theo kích thước sản phẩm, suất tương tự tất sản phẩm đạt nhà máy cán Việc rạch thực cách áp dụng lực dọc trục thực cách sử dụng thiết kế đường chuyền đặc biệt Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 90 Đồ án tốt nghiệp 5.1 Phát triển mang tính lịch sử Việc sản xuất nhiều phần từ phôi kim loại có từ năm 1910 phương pháp phát triển để sản xuất dây từ kim loại mềm Phương pháp ban đầu đưa khái niệm chung việc chia theo chiều dọc mảnh kim loại thành phần riêng lẻ Phương pháp khơng phù hợp với thép vấn đề khác bao gồm độ cứng cao thép nhiệt độ cán cao Một phương pháp khác để cán phần kim loại theo nhiều đơn vị từ hai đơn vị trở lên, tất hình thành lúc từ phơi thép, phát triển vào năm 1934 Trong phương pháp này, phần tách thành đơn vị riêng lẻ theo phương pháp cuối xếp để cắt theo chiều dọc cắt mạng kim loại mỏng tham gia vào phần Phương pháp có nhiều vấn đề bao gồm ứng suất căng khác phần bên bên ngồi, hao mịn cao cuộn cắt tốn vấn đề liên quan đến chênh lệch tốc độ, vv Trong năm 1980, phương pháp đề xuất Phương pháp đề xuất để rạch phôi để tạo gấp đôi gấp ba Phương pháp cấp sáng chế giới hạn ba sợi 5.2 Quy trình cán Sau bước quy trình cán chẻ  Giảm phôi thông thường thông qua máy cán thô cán trung gian để tạo phần chấp nhận cho đường chuyền tạo hình đặc biệt giá đỡ hình thành  Dẫn hướng xác đến giá đỡ hình thành nơi thu nhỏ định hình để tạo thành phần hình đối xứng  Dẫn hướng kiểm sốt chặt chẽ lỗ hình (DB) thông qua giá đỡ tách biệt, phần cổ thu nhỏ lại định hình thành đường chuyền chẻ (SP), thiết kế để dễ dàng tách thành hai phần hình trịn thơ Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 91 Đồ án tốt nghiệp  Một dẫn hướng đặc biệt phía phân phối giá đỡ đảm bảo rạch s cung cấp nhiều thanhcó tiết diện cho dịng hồn thiện tương ứng chúng Trong quy trình cán chẻ nhiều dịng, thiết kế cần đặc biệt ý Thiết kế đường lăn dựa ứng dụng đường chuyền tạo hình đặc biệt (cắt đường chuyền đường rạch) giai đoạn cuối trình cán Lăn đường rạch có ý ngh a lớn Trong đường chuyền này, đầu lăn phải chịu biến dạng khác biệt đáng kể so với đường chuyền xảy đường chuyền kéo dài tạo hình thơng thường Vấn đề quan trọng trình thiết kế đường chuyền với cán nhiều khe xác định hình dạng rãnh có tên xương chó xương khe vượt qua (Hình 1) Các đường chuyền lại, trước sau rạch, thường đường chuyền kéo dài tiêu chuẩn thường sử dụng để lăn tròn nhà máy Cấu tạo đường chuyền tạo hình (đường xương chó) đặc trưng mặt đối xứng, có chiều cao lớn Bản chất việc lăn đường chuyền cung cấp phân chia xác hình lỗ hình thành hai phần Việc chèn xác vào đường chuyền giữ vị trí đạt với ứng dụng hệ thống dẫn hướng cán Không thể sửa bất thường rạch không đối xứng lần lăn dẫn đến sản phẩm khơng mong muốn Hình Các dòng cán chẻ Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 92 Đồ án tốt nghiệp Con lăn chẻ đường chuyền cuối chia thành hai sợi Trong trục đường chuyền cao dao hẹp đặt khoảng cách tối thiểu chúng đặt Vật liệu rời khỏi phải bao gồm hai phần gần hoàn toàn kết nối với mạng hẹp mỏng có độ dày tối đa mm Các sợi tách khỏi cuộn thành kích cỡ hồn thành Trong trường hợp MSR, phần đầu (hình vng, hình chữ nhật hình trịn) trước xương chó chẻ thơng qua phải có dung sai gần Điều đạt cách sau  Đặt phơi xác dẫn hướng  Khoảng cách phơi xác để đảm bảo không lấp đầy  Căn chỉnh đường chuyền xác trục  Vịng bi quayvà vị trí quay dương để tránh dịng chảy dọc trục  Đế cán cứng cung cấp vít cứng xuống cân trục quay  Vòng quay trục điều kiện vượt trước tốt  Nhiệt độ đồng phôi Hơn nữa, dẫn hướng đến đường chuyền hình thành đường chuyền phân tách giá đỡ tách biệt quan trọng để đảm bảo dịng cân Các tính sau mong muốn  Dẫn hướng tốt  Thanh nghỉ an tồn  Thiết bị dẫn hướng xác  Liên kết tốt, điều chỉnh an toàn cao  Dán hướng gần với giá đỡ  Dẫn hướng cài đặt bảo trì tốt Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 93 Đồ án tốt nghiệp Thiết Thiết kế lỗ hình Thiết kế lỗ hình cán chẻ nhiều dịng, ví dụ hình vng, hình chữ nhật hình trịn phải có dung sai gần Điều địi hỏi: Đường chuyền xác q trình cán Kiểm tra giãn rộng để đẩm bảo điền đầy lỗ hình Thiết kế đường chuyền điển hình với ứng dụng dòng chẻ (DB) đường rạch (SP) cho kích thước phơi khác đưa Hình Hình Thiết kế đường chuyền với dịng chẻ đường rạch 5.3 Dẫn hƣớng cán chẻ Một nguyên tắc để phôi dẫn hướng vào trục đảm bảo yêu cầu công suất tốc độ Dưới hệ thống dẫn hướng tạo hình thu nhỏ, định hình khe chẻ vào lỗ hình (hình 3) Các mũi đâm cứng chắn thiết kế để dễ dàng tách hai hay nhiều phần xác dẫn hướng dịng khác Điều cần có lăn đặc biệt để dẫn hướng tạo hình theo chiều dọc gọi lăn chẻ ( hình 4) Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 94 Đồ án tốt nghiệp Hình Dẫn hướng bốn dòng chẻ nhà máy Dẫn hướng lăn kết hợp dẫn hướng chẻ 4-5 sợi MSL45 Các dẫn hướng lăn rộng dẫn hướng tiêu chuẩn Cụm ổ trục lắp với ổ lăn hình côn SKF cho động hoạt động công suất cao Hai lăn cạnh trục cán, tiết diện nhỏ trục cán Chiều rộng dẫn điều chỉnh theo kích thước phơi Dẫn hướng lăn vào khỏi lỗ hình có giá đỡ thẳng đứng để chỉnh sửa có dẫn hướng chỉnh sửa sản phẩm Dẫn hướng có gắn băng catssette để chỉnh vị trí xác phơi đường truyền dẫn hướng vào Trục cán dẫn hướng Hình Hệ thống dẫn hướng lăn chẻ vào khỏi lỗ hình trục cán Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 95 Đồ án tốt nghiệp 5.3.1 Dẫn hướng vào trục cán chẻ Hình Dẫn hướng vào trục cán Dẫn hướng vào trục cán chia vung chẻ mũi đâm để rạch Hình Ứng suất vùng chẻ Mũi đâm nhọn phải đảm bảo độ cứng vững độ bền định Vùng chẻ chịu ứng suất kéo hình Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 96 Đồ án tốt nghiệp Hình Mũi đâm chia hai dịng chẻ Cơng nghệ rạch mũi đâm chia 3, 4-5 dòng chẻ phức tạp hơn, thể hình vẽ sau , Hình Cơng nghệ chia dòng chẻ Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 97 Đồ án tốt nghiệp Hình 9.Cơng nghệ chia năm dòng chẻ 5.3.2 Dẫn hướng khỏi trục cán chẻ Dẫn hướng khỏi trục phân thành dịng, đảm bảo tốc độ đường truyền xác Hình 10 Dẫn hướng khỏi trục cán chẻ Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 98 Đồ án tốt nghiệp Hình 11 Dẫn hướng qua lỗ hình lăn chẻ có gắn băng tải Các lăn dẫn hƣớng Các lăn dẫn hướng để sử dụng nhà máy cán nóng cho sản phẩm dài tiếp xúc với điều kiện khắc nghiệt nhiệt độ xấp xỉ 1000 ° C, nước làm mát bị ô nhiễm quy mô tốc độ vòng quay cao phút Các lăn tiếp xúc trực tiếp với kim loại nóng có ngh a điều kiện mài mịn tốt, gia cơng khí xác xử lí nhiệt Các lăn sử dụng hướng dẫn cho giá đỡ gia cơng thơ có thời gian tiếp xúc dài tốc độ thấp nhiệt độ cao, tốc độ lăn 100 m / s khối dây tốc độ cao Vật liệu tiêu chuẩn ứng dụng máy cán cho điều kiện có khả chống sốc nhiệt mài mịn cao Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 99 Đồ án tốt nghiệp Hình Con lăn chẻ 5.3 Ƣu điểm cán chẻ Việc cán chẻcó ưu điểm sau so với cán thông thường nhà cán Giảm số lần cán, số lượng máy cán giảm Giảm chi phí vốn Giảm tiêu thụ lượng cụ thể, tiêu thụ nhiên liệu cụ thể Tăng suất cán Giảm chi phí sản xuất Có mức tăng suất nhà máy (Hình 12) Với tốc độ cán đầu ra, suất tăng tuyến tính với số lượng dịng cán chẻ Φ10, Φ 12, Φ14 Hình 12 Năng suất cao so với cán thừơng Sinh viên Bùi thị Xuân Trang 100 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Văn Hạ, “Các phương pháp thiết kế lỗ hình trục cán”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 [2] Đào Minh Ngừng, Nguyễn Trọng Giảng, “Lý thuyết cán”, Nhà xuất Giáo dục, 2006 [3] Hà Tiến Hồng, “Thiết bị khí xưởng cán”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 [4] Đào Minh Ngừng, “Cơng nghệ thiết bị cán thép hình”, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 2011 [5] Tài liệu máy hàn thông số kỹ thuật nhà máy cán thép Hòa Phát – Hải Dương [6] Đỗ Hữu Nhơn, “Tính tốn thiết kế chế tạo máy cán thép thiết bị nhà máy cán thép”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 [7] Tài liệu thiết bị thông số kỹ thuật cơng ty cổ phần thép Hịa Phát, huyện Kinh Môn, tỉnh Hải Dương [8] https://vietnambiz.vn/nganh-thep-tang-truong-khoang-10-12-nam-2017-9670.html [9] http://vatlieuxaydung.org.vn/vlxd-co-ban/sat-thep-200 [10] http://vatlieuxaydung.org.vn/vlxd-co-ban/sat-thep/nam-2016-viet-nam-da-nhap-khau22-trieu-tan-sat-thep-cac-loai-8501.htm [11] http://vsa.com.vn/category/tin-thi-truong/thi-truong-the-gioi [12] http://www.vinanet.vn/cong-nghiep/du-bao-nam-2025-viet-nam-can-khoang-40-trieu-tanthep-632741.html [13] “Doanh nghiệp sản xuất thép trước tốn chi phí lượng”, theo Trung tâm sản xuất Việt Nam VNCPC, 2014 [14] Tài liệu FuelSave công ty METAL FILTRATION Ltd, Retford Vương quốc Anh [15] “Ứng dụng cải tiến kỹ thuật nung phơi nóng lị nung cảm ứng”, theo Vụ Khoa học công nghệ- Bộ Công thương Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang 101 ... gian cán giá cán block, giây Kho? ??ng cách giá cán thô-trung tinh, m Kho? ??ng cách nhóm giá cán trung tinhblock, m Kho? ??ng cách giá cán thô Kho? ??ng cách giá cán trung tinh Kho? ??ng cách giá cán block Thời... thị trường xây dựng chiếm đa số kho? ??ng 51.22% tức kho? ??ng 30 Sinh viên Bùi Thị Xuân Trang Đồ án tốt nghiệp vạn tấn/năm Để đạt số trên, không kể đến đóng góp tiến khoa học kỹ thuật sản xuất Việc... kiện nhiệt, lượng thời gian Sự thay đổi động cơ: động nước cồng kềnh bị loại bỏ, thay vào động điện có cơng suất lớn hàng ngàn kW Các cấu thiết bị dẫn hướng thay đổi phù hợp với khả tự động cao