Trong lịch sử phát triển của xã hội loài người chúng ta đã sử dụng rất nhiều loại vật liệu khác nhau, với tính năng sử dụng của chúng càng ngày càng cao hơn. Đầu tiên là thời kỳ đồ đá, sau đó tiến đến thời đại đồ đồng, đồ sắt… Cho đến ngày nay là một loạt các loại vật liệu mới như: composite, ceramic, polymer… Các loại vật liệu này (đặc biệt là kim loại hợp kim) đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của xã hội loài người một cách nhanh chóng. Thép tấm, một vật liệu đuơc sử dụng rất nhiều và phong phú, trong tất cả các lĩnh vực.Thép tấm mỏng cán nguội phục vụ chủ yếu cho các nghành công nghiệp chế tạo ô tô,xe máy,xây dựng,cơ điện,công nghiệp đồ hộp,thiết bị gia dụng(như tủ lạnh ,máy giặt,bàn làm việc,tủ kệ sách…). Thép tấm có hai phương pháp sản xuất cơ bản đó là cán nguội và cán nóng. Từ cuối thế kỉ XX cho đến nay, công nghệ cán nguội tấm đã không ngừng phát triển và sản lượng cũng tăng lên một cách nhanh chóng trong thời gian ngắn.(trên thế giới chiếm hơn 50% khối lượng thép tấm).Tuy nhiên ở nước ta chưa có cơ sở nào đầu tư sản xuất từ cán phôi đến cán tấm kim loại . Các sản phẩm tấm nguyên liệu dạng bó thành bakét chủ yếu nhập từ nước ngoài.Tổng công ty thép Việt Nam đã xây dựng nhà máy cán nguội tấm Phú Mỹ đầu tiên tại Việt Nam hoàn thành năm 2005 và chính thức hoạt động thương mại từ đầu năm 2006. Bài này nghiên cứu về công
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN KIM LOẠI – HỢP KIM Đề tài: Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Đăng Khoa Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đại Giang V1300980 Lớp: VL13KL Tp.HCM 04/2017 LỜI MỞ ĐẦU Trong lịch sử phát triển xã hội loài người sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, với tính sử dụng chúng ngày cao Đầu tiên thời kỳ đồ đá, sau tiến đến thời đại đồ đồng, đồ sắt… Cho đến ngày loạt loại vật liệu như: composite, ceramic, polymer… Các loại vật liệu (đặc biệt kim loại & hợp kim) góp phần thúc đẩy phát triển xã hội lồi người cách nhanh chóng Thép tấm, vật liệu đuơc sử dụng nhiều phong phú, tất lĩnh vực.Thép mỏng cán nguội phục vụ chủ yếu cho nghành công nghiệp chế tạo ô tô,xe máy,xây dựng,cơ điện,công nghiệp đồ hộp,thiết bị gia dụng(như tủ lạnh ,máy giặt,bàn làm việc,tủ kệ sách…) Thép có hai phương pháp sản xuất cán nguội cán nóng Từ cuối kỉ XX nay, công nghệ cán nguội không ngừng phát triển sản lượng tăng lên cách nhanh chóng thời gian ngắn.(trên giới chiếm 50% khối lượng thép tấm).Tuy nhiên nước ta chưa có sở đầu tư sản xuất từ cán phôi đến cán kim loại Các sản phẩm nguyên liệu dạng bó thành ba-két chủ yếu nhập từ nước ngồi.Tổng cơng ty thép Việt Nam xây dựng nhà máy cán nguội Phú Mỹ Việt Nam hoàn thành năm 2005 thức hoạt động thương mại từ đầu năm 2006 Bài nghiên cứu công nghệ cán nguội thép tấm.Nguyến lý quy trình sản xuất công nghệ LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG I :SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ CÁN NGUỘI THÉP TẤM Sơ lược thép Nhu cầu sử dụng thép Tình hình sản xuất thép nước CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM CÁN NGUỘI Đặc điểm thép cán nguội Phân loại thép Một số sản phẩm thép tấm…………………………………………… Tiêu chuẩn thép tấm…………………………………………………….7 Ứng dụng CHƯƠNG III QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CÁN NGUỘI THÉP TẤM Tổng quan quy trình Các giai đoạn CHƯƠNG IV THIẾT BỊ 11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 CHƯƠNG I SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ CÁN NGUỘI THÉP TẤM Sơ lược thép - Thép chia làm hai loại thép cán nóng thép cán nguội Thép cán nóng thường loại dày, dày vừa; cịn thép cán mỏng cực mỏng cán nguội Sản xuất thép càn nguội phức tạp sản xuất thép cán nóng.Gồm số lượng nguyên công nguyên công lớn để chuẩn bị tinh chỉnh sau cán,đòi hỏi nhiều thiết bị phức tạp khác nhau.vốn đầu tư chi phí vận hành cao thép cán nóng Khác với thép hình, thép cán trục không khoét rãnh, mức độ biến dạng đồng toàn chiều rộng tiếp xúc, diện tích tiếp xúc lớn nên lực cán lớn Do đặc điểm lực cán lớn nên biến dạng đàn hồi khung giá cán chi tiết lắp giá cán truyền động lớn làm ảnh hưởng đến độ xác sản phẩm cán Thép cán nóng thường có chiều dày từ ÷ 60mm Thép có chiều dày 1.4mm thường cán nguội - Bảng 1.2 Sự khác thép cán nóng thép cán nguội Độ dày thông thường Bề mặt Mép biên Bảo quản Thép cuộn cán nguội 0.15mm-2mm Thép cuộn cán nóng 0.4mm trở lên Trắng sáng, có độ bóng cao Thường xén biên thẳng sắc mép Xanh đen, tối đặc trưng Hai biên cuộn thường bo trịn, xù xì, biến màu rỉ sét để lâu Hàng cán nguội thường có Có thể để thép bao bì để nhà.Rất cuộn cán nóng ngồi nhanh rỉ sét bề mặt không trời thời gian sử dụng dài.Và khơng cần bao bì bảo quản - Hình ảnh thép Nhu cầu sử dụng thép - Thép thường ứng dụng ngành công nghiệp chế tạo, gia công theo theo yêu cầu, gia công đóng tàu thuyền, kết cấu giàn thép , kết cấu thép giằng móng, kết cấu xây dựng, bồn bể xăng dầu,… - Nhu cầu thép (sử dụng ngành công nghiệp: thép ống, tôn mạ, ô tô, xe máy, điện lạnh đồ gia dụng…) Việt Nam tăng nhanh chóng vài năm qua Các số liệu thống kê cho thấy tiêu thụ đạt gần triệu tấn/năm chiếm khoảng 40% tổng tiêu thụ thép loại Tuy nhiên sản xuất nước đáp ứng chưa đến 10% lại phải nhập - Tình hình sản xuất thép nước - Tổng công ty thép Việt Nam xây dựng nhà máy cán nguội Phú Mỹ Việt Nam hồn thành năm 2005 thức hoạt động thương mại từ đầu năm 2006 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM CÁN NGUỘI Đặc điểm thép cán nguội - Thép cán nguội loại thép cán cắt nhiệt độ thấp Phơi thép sau trải qua q trình sản xuất đem làm nguội sau cán mỏng cắt thành thép thành phẩm Quy trình cán nguội khơng làm biến đổi cấu tạo vật chất thép mà làm biến dạng Vì thế, so với thép cán nóng thép cán nguội có ưu điểm nhược điểm sau: Ưu điểm thép cán nguội: - Tính chất học cao: cứng chịu lực tốt Bề mặt láng mịn, bóng có màu trắng sáng bắt mắt Các mép biên sắc cạnh, khơng xù xì thép cán nóng Nhược điểm thép cán nguội: Thép cán nguội dễ bị oxy hóa xuống cấp nhanh, cần bảo quản cẩn thận Để lưu giữ thép cán nguội lâu ngày, nhà sản xuất khuyến cáo cần bọc thép vật liệu bảo vệ giấy, nilon cất giữ nhà, tránh khỏi đất ẩm ướt Phân loại thép - Thép có hai loại thép cán nóng thép cán nguội Chúng chia thành nhóm: Thép dày: S = đến 60 mm; B = 600 đến 5.000 mm; L = 4000 đến 12.000 mm Thép mỏng: S = 0,2 đến mm; B = 600 đến 2.200 mm Thép mỏng (thép cuộn): S = 0,001 đến 0,2 mm; B = 200 đến 1.500 mm; L = 4.000 đến 60.000 mm Một số sản phẩm thép a) Thép tấm:A36,AH36,A572 - Cơng dụng :dùng nghành đóng tàu,thuyền,kết cấu nhà xưởng,bồn bể xăng dầu,cơ khí,xây dựng b) Các loại thép chuyên dùng cứng cường độ cao,chống mài mòn - Thép Q345B,C45,65r,SB410,15X,20X,… - Công dụng:dùng nghành chế tạo máy,khn mẫu,nghành khí,nồi - Quy cách chung loại thép: - Độ dày:3 đến 300mm - Chiều ngang:750mm,1000mm,1250mm,1500mm,1800mm,2000mm,2500mm - Chiều dài:6000mm,9000mm,12000mm Tiêu chuẩn thép Ứng dụng - - Thép cán nguội có nhiều ứng dụng ngành khí chế tạo, đặc biệt ứng dụng nhiều chi tiết máy thiết bị đòi hỏi tỉ mỉ, xác độ bền cao xe hơi, đồ gia dụng, đồ nội thất, dập tạo hình, tủ điện,… Ngồi ra, ứng dụng thép cán nguội cịn trải dài ngành cơng nghiệp đóng tàu, xây dựng nhà xưởng, cầu cảng, chế tạo bồn chứa xăng dầu, nồi ngành xây dựng dân dụng CHƯƠNG III:QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CÁN NGUỘI THÉP TẤM 1) Tổng quan quy trình - - - - - Quá trình thép cuộn cán nguội thực nhiệt độ thấp gần với nhiệt độ phịng Quy trình sản xuất thép cán nguội làm cho kết cấu thép trở nên cứng khoẻ Quy trình cán nguội ngun lý khơng làm thay đổi cấu tạo vật chất thép, làm biến dạng Tuy nhiên trình cán, dập nguội cần kiểm sốt chặt chẽ để khơng tạo xung lực q lớn làm biến dạng khơng kiểm sốt gây đứt, nứt bề mặt Vd: Phương pháp dập thép thành hình có góc thường gây biến dạng nứt góc/ cạnh thành phẩm khu vực thường không hàn nối cấu tạo vật chất lý bị thay đổi Thơng thường quy trình vận hành cán nguội, người ta thường dùng dung dịch chuyên dụng để “làm mát” suốt trình sản xuất, nhằm kiểm sốt nhiệt độ trì không cho thép biến đổi cấu tạo vật chất bên Phương pháp cán nguội áp dụng để sản xuất thép băng thép mỏng có tính, chất lượng bề mặt độ xác cao Với cơng nghệ người ta sản xuất thép băng thép có độ dày từ vài micro đến mm Về qui trình cơng nghệ thép cán nguội có quy trình cơng nghệ phức tạp nhiều so với quy trình cơng nghệ thép cán nóng, u cầu cán ngun cơng phức tạp mặt chuẩn bị, tinh chỉnh thiết bị phức tạp Bên cạnh đó, vốn đầu tư cao từ (15-25) % chi phí vận hành cao 10% so với sản xuất thép băng thép cán nóng Ở nhà máy cán nguội đại người ta cán thép băng có độ dày nhỏ đến 0,15mm, rộng đến 2.000 mm, tôn có độ dày nhỏ đến 0,07 mm, rộng đến 1.300 mm thép dải có độ dày nhỏ đến 0,0015 mm, rộng đến 1.000 mm 2) Các giai đoạn - Giải thích: Sản phẩm thép cán nguội sản xuất cách nung hỗn hợp sắt, than cốc, đá vơi lị cao sau hỗn hợp đưa vào lị luyện khử chân khơng, đưa vào lị đúc tiếp liệu Thép nung lại trải qua trình cắt ép theo tỉ lệ, loại bỏ khuyết tật Tiếp đến giai đoạn tẩy gỉ, đưa vào cán nguội Vì cán nguội làm nguyên liệu trở nên cứng khó tạo hình nên thép đưa vào tơi luyện để cải thiện độ dẻo, sau thép làm sạch, ủ kín ngồi trời, đánh bóng bề mặt, mang cuộn lại lần xuất thành phẩm - iron ore: quặng sắt - -coke: than cốc - -lime stone: đá vôi - -blast furnace: lò cao - -converter: lò luyện thép - -vacuum degasser: máy hút chân không - -continuous caster: thiết bị đúc tiếp liệu - -reheating furnace: lò nung lại - -scale breaker: máy cắt tỉ lệ - -rougher: máy phay thơ - -finishing train: kết thúc q trình luyện - -pickling line: tẩy gỉ - -continuous cold strip mill: máy cán ( cán nguội) - -continuous annealing line: tiếp tục luyện - -electrolytic cleaning line: tinh chế điện phân - -box annealing: ủ thùng kín - -open coil annealing: ủ cuộn thép (để hở) - -skinpass mill: đánh bóng bề mặt - -recoiling line: cuộn thép thành cuộn - -cold rolled product: sản phẩm thép cán nguội 10 CHƯƠNG IV:THIẾT BỊ - Tùy theo loại sản phẩm mà người ta xây dựng nhà máy cán phù hợp độ dày , chiều rộng,chiều dài,tráng mạ kẽm,phủ polyme…Hoặc với yêu cầu nhiệt luyện ,để có trang thiết bị cho đầy đủ.Các nhà máy cán nguội đạt suất đến 1,2-1,5 triệu T/năm,có sử dụng hệ thống điều khiển vi tính cho chương trình cán - Để cán nguội thép người ta cán máy có thiết bị căng trước,căng sau hệ thống thép.Trước máy cán nguội người ta phải trang bị hệ thống tháo cuộn,phía sau hệ thống máy cuộn bàn lăn vận chuyển cuộn đến kho …Ngoài để đảm bảo chế độ nhiệt cán nguội ,sau giá cán hệ thống phun dụng dịch làm mát ,dung dịch bôi trơn lên phôi cán để tăng chất lượng bề mặt cho sản phẩm,cũng làm giảm hệ số ma sát sau cán - Máy cán nguội dùng để cán sản phẩm cực mỏng có độ dày từ 0,007 mm đến 1,25 mm Máy cán thường dùng trục, trục, trục, 12 trục Máy nhiều trục cán độ dày sản phẩm ngày xác Trục máy cán ln ln có hình dạng trục trịn xoay địi hỏi độ xác, độ đồng bề mặt, độ bóng… Lực cần để cán lớn nhiều so với cán hình đặt biệt cán nguội Sản phẩm chúng thường để dạng cuộn sản phẩm ln có tiết diện hình chữ nhật có chiều dài vơ tận - Máy cán nguội giá cán Kvarto 1.Trục cuộn; Cữ đỡ cuộn; Tang nhã; 4.Con lăn kẹp; Trục làm việc; Tang cuộn, nhả cán; Kẹp thủy lực; Trục ép băng kim loại 11 Máy cán nguội đảo chiều Kvarto 500/1300x1200 1-máy cắt,2-máy đánh vẫy,3=>8 giá cán 700/1400/1700,9-máy cắt bay Nhóm giá cán tính cán nguội thép 700/1400/1700 12 Máy cán nguội 12 trục Máy cán nguội 20 trục 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://www.youtube.com/watch?v=X9JZZC1A3E0 [2] TS Hà TIến Hồng, Thiết bị khí xưởng cán, NXB Khoa học Kỹ thuật [3] Nguyễn Trường Thanh,Cơ sở kĩ thuật cán,NXB Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh [4] https://www.satthep.net [5] Đỗ Hữu Nhơn, Công nghệ cán kim loại hợp kim thông dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005 14 15 ... CÔNG NGHỆ CÁN NGUỘI THÉP TẤM Sơ lược thép - Thép chia làm hai loại thép cán nóng thép cán nguội Thép cán nóng thường loại dày, dày vừa; thép cán mỏng cực mỏng cán nguội Sản xuất thép càn nguội. .. THIỆU CHUNG VỀ THÉP TẤM CÁN NGUỘI Đặc điểm thép cán nguội - Thép cán nguội loại thép cán cắt nhiệt độ thấp Phôi thép sau trải qua trình sản xuất đem làm nguội sau cán mỏng cắt thành thép thành phẩm... giá cán truyền động lớn làm ảnh hưởng đến độ xác sản phẩm cán Thép cán nóng thường có chiều dày từ ÷ 60mm Thép có chiều dày 1.4mm thường cán nguội - Bảng 1.2 Sự khác thép cán nóng thép cán nguội