Thiết kế xưởng cán thép hình liên tục, năng suất khoảng 30- 40 vạn tấn/năm, chuyên sản xuất các loại thép xây dựng

Thiết kế xưởng cán thép hình liên tục, năng suất khoảng 30- 40 vạn tấn/năm, chuyên sản xuất các loại thép xây dựng

Đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu Ngành thép ngành công nghiệp tảng, quan trọng hàng đầu kinh tế quốc gia, nguồn cung ứng vật tư chiến lược thiếu cho ngành công nghiệp, xây dựng quốc phòng Thép không nguyên liệu sản xuất để đảm bảo đáp ứng nhu cầu đầu vào cho ngành công nghiệp khác, thúc đẩy ngành công nghiệp khác phát triển mà sản phẩm ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực Ở Việt Nam, thép coi nghành công nghiệp nặng sở Đặc biệt, với mục tiêu phấn đấu đất nước đến năm 2020 “cơ trở thành nước công nghiệp theo hướng đại” [1] ngành thép trở nên quan trọng nghiệp công nghiệp hóa – đại hóa Nhận thấy tầm quan trọng ngành thép, đặc biệt ngành cán thép Việt Nam, sau nhận đề tài: “Thiết kế xưởng cán thép hình liên tục, suất khoảng 3040 vạn tấn/năm, chuyên sản xuất loại thép xây dựng bao gồm: thép dây, tròn thép vằn, tính toán công nghệ cho sản phẩm D14 chuyên đề: hệ thống làm nguội nhanh để sản phẩm thép sau cán” em nỗ lực thiết kế, tính toán công nghệ cho đồ án tốt nghiệp Do kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên đồ án không 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 TS Nguyễn Đặng Thủy toàn thể thầy, cô giáo môn Cơ học vật liệu Cán kim loại giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 30 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Phạm Thị The Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THÉP Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 1.1 Ngành cán thép hình Thép đóng vai trò quan trọng phát triển xã hội Trước thép chủ yếu nguyên liệu đầu vào cho ngành công nghiệp nặng thép sản phẩm cán thép, đặc biệt sản phẩm cán thép hình ứng dụng rộng rãi xây dựng như: làm cốt thép, làm nhịp cầu, trụ cầu, làm song cửa trang trí… Ngoài dùng nhiều lĩnh vực khác nông nghiệp làm máy nông cụ lao động, quốc phòng, vũ trụ làm vũ khí, vỏ đạn, vỏ tên lửa, dầu khí làm cột giàn khoan… Chính vai trò quan trọng thép mà ngành cán thép hình ý phát triển mạnh giới Việt Nam Trong năm 2014 thị trường thép giới trải qua nhiều biến động bầu không khí khủng hoảng kinh tế bao trùm, khiến nhu cầu tiêu thụ thép suy yếu, nguồn cung dư thừa, tồn kho lớn, giá nguyên liệu thô tăng cao, giá thép giảm Song với nỗ lực vượt qua khó khăn, từ nửa cuối năm, kinh tế giới có nhiều dấu hiệu phục hồi rõ nét đặc biệt khởi sắc kinh tế hàng đầu Mỹ, Nhật Bản Châu Âu Theo Hiệp hội Thép giới (WSA), (đại diện cho khoảng 170 nhà sản xuất thép) “năm 2014 tiêu thụ thép toàn cầu tăng 1,2% so với năm 2013 đạt 1,662 tỷ tấn” [2], “Trung Quốc sản xuất 823 triệu thép, tăng 0,9% so với năm 2013” [2] giữ vị trí số giới nhiều năm sản xuất thép Đáng ý, “năm 2014 Trung Quốc xuất toàn giới tới gần 94 triệu tấn, xuất sang nước ASEAN 23,9 triệu sản phẩm thép loại, tăng 51,8% so với năm 2013’’ [2] Tiêu thụ thép Nhật Bản tăng 0,1% đạt 110,6 triệu tấn” [2] Tiêu thụ thép quốc gia EU (28 nước) giảm 0,1% 313 triệu tấn” [2] Tuy tăng trưởng chậm tín hiệu tích cực thúc đẩy nhu cầu tiêu thụ thép, hỗ trợ thị trường thép phát triển Mấy tháng đầu năm 2015, thị trường thép giới chưa thoát khỏi tác động suy thoái kinh tế kéo theo nhu cầu giảm, nguồn cung dư thừa, đặc biệt Trung Quốc, giá quặng sắt giảm, ép giá thép giảm mạnh Theo báo cáo 65 quốc gia tới Hiệp hội Thép giới “sản lượng thép tháng đầu năm 2015 400 triệu Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp giảm 1,8% so với sản lượng thép tháng đầu năm 2014, Trung Quốc 200 triệu tấn, giảm 1,7 % so với kỳ năm 2014 Ở nơi khác châu Á, Nhật Bản sản xuất 27 triệu thép, giảm 3%, Ấn Độ sản xuất 23 triệu thép, tăng 9,4%, Hàn Quốc 17 triệu thép, giảm 3% Ở Mỹ đạt 20 triệu giảm 7,6% Ở nước EU, Đức đạt 11 triệu giảm 2%, Ý đạt triệu tăng 10,2%, Pháp đạt triệu giảm 1,7% so với tháng đầu năm 2014…” [3] Nhìn chung, nhu cầu thép toàn cầu tháng tới tiếp tục hồi phục, song chậm tiếp tục biến động bối cảnh có nhiều rủi ro So với phát triển ngành thép giới ngành thép Việt Nam non trẻ thực phát triển khoảng 30 năm trở lại Có thể nói đánh dấu cho phát triển việc cho đời mẻ gang khu liên hiệp gang thép Thái Nguyên Trước năm 1990, sản lượng trì mức thấp, khoảng 40,000 ÷ 80,000 tấn/năm chủ yếu nhập Từ năm 1990÷1995, ngành thép Việt Nam có bước phát triển vượt bậc, minh chứng đời Tổng công ty Thép Việt Nam vào năm 1990 Sản lượng thép năm 1995 đạt 450,000 Giai đoạn 1996÷2000, ngành thép Việt Nam có tốc độ tăng trưởng cao nhiều dự án phát triển theo chiều sâu, sản lượng sản xuất đạt 1,57 triệu Hiện nay, lực lượng tham gia sản xuất gia công chế biến thép nước đa dạng, bao gồm nhiều thành phấn kinh tế, Tổng công ty thép Việt Nam sở quốc doanh thuộc ngành, địa phương khác có công ty liên doanh, công ty cổ phần, công ty 100% vốn nước công ty tư nhân “Năm 2014 tăng trưởng ngành thép cao nhiều so với dự kiến đầu năm (5%) Theo đó, sản phẩm thép sản xuất đạt 12 triệu tấn, tăng 16,15% so với năm 2013 Trong đó, sản phẩm thép dài đạt khoảng triệu tấn, tăng 10,95%; thép cuộn cán nguội đạt triệu tấn, tăng 24,30%; ống thép hàn đạt triệu tấn, tăng 23,95%; thép mạ kẽm sơn phủ màu đạt triệu tấn, tăng 7,20% so với năm 2013 Trong năm vừa qua, sản phẩm thép dài tiêu thụ đạt triệu tấn, tăng 9,75% so với năm 2013, sản phẩm khác tiêu thụ đạt khoảng 4,938 tấn, tăng 93,60% Tuy nhiên, sản phẩm thép dẹt tiêu thụ đạt triệu tấn, giảm 19,69% so với năm 2013” [4] Dù có tăng trưởng khá, thực tế, công suất doanh nghiệp sản xuất thép đạt 60% so với thiết kế lượng thép nhập tăng mạnh “Năm 2014 Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp lượng thép thành phẩm nhập đạt 11 triệu tấn, tăng 21,70% so với kỳ năm 2013 Đặc biệt, lượng thép hợp kim nhập đạt triệu tấn, tăng cao đột biến 105% so với kỳ” [4] “Bước sang quý I-2015, tiêu thụ thép tiếp tục có bước tăng trưởng thị trường bất động sản ấm dần lên Theo báo cáo Hiệp hội Thép Việt Nam (VSA), tổng lượng thép tiêu thụ nước doanh nghiệp thành viên tháng đầu năm đạt 2,5 triệu tấn, tăng 25% so với kỳ năm trước Trong đó, tiêu thụ thép xây dựng chiếm nửa, đạt 1,29 triệu tấn, tăng 10% so với kỳ năm trước” [4] Những số tăng trưởng thể chiều hướng tiêu thụ ngành thép so với kỳ nhìn chung, chưa có nhiều chuyển biến tích cực đáng kể Tiêu thụ nước tăng báo cáo VSA lại thực trạng xuất không sáng sủa Cụ thể, “tổng lượng sản phẩm bán thành phẩm thép xuất Việt Nam tháng đầu năm đạt 360.943 tấn, trị giá 282 triệu USD So với kỳ năm 2014, xuất thép giảm 6% sản lượng giảm 4% giá trị nhập khẩu” [4] Ngành thép quý để hoàn thành kế hoạch tăng trưởng dự kiến 15% Song theo số ý kiến, để hoàn thành mục tiêu không dễ dàng dù tiêu thụ tăng cung vượt cầu xa hầu hết chủng loại thép có công suất, sản lượng vượt gấp đôi so với nhu cầu tiêu thụ nước, với ảnh hưởng từ nguồn thép nhập khẩu, đặc biệt từ Trung Quốc, ảnh hưởng từ việc Hiệp định thương mại tự (FTA) song phương đa phương Việt Nam tham gia ký kết có hiệu lực năm 2015 rào cản cho ngành thép nước 1.2 Những tiến kỹ thuật chủ yếu giới Để đạt số hàng triệu thép năm nói không kể đến đóng góp bật tiến khoa học kỹ thuật Việc áp dụng cải tiến khoa học công nghệ giúp nâng cao suất, đem lại hiệu kinh tế lớn cho nhà máy cán thép Cùng với phát triển vượt bậc trình độ khoa học công nghệ dây chuyền cán thép giới có bước cải tiến lớn như: Về thiết bị cán, thiết bị trước lạc hậu, thô sơ, tiêu hao điện lớn… ngày thay thiết bị đại: lò nung dạng đáy bước, đáy quay có tốc độ nung cao, công suất lớn, sử dụng trao đổi nhiệt thu hồi Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp lượng khí đốt, tiêu hao nhiên liệu sử dụng rộng rãi thay cho lò đốt thủ công hiệu thấp; động nước cồng kềnh tạo sức kéo bị loại bỏ, thay vào động điện công suất lớn hàng ngàn kW; cán tấm, để tăng độ xác cho sản phẩm loạt giá cán trục, nhiều trục dùng thay dùng giá trục đơn giản trước đây; thiết bị phụ trợ máy cắt, máy đếm, máy đóng bó tự động thay cho sức lao động thủ công người, cán thô người ta không dùng bàn nâng hạ khí, thủy lực mà hoàn toàn dùng lăn tầng, tường lật có thiết bị gọn nhẹ, điều khiển dễ dàng, đầu tư ít, làm việc tốt… Về công nghệ, công nghệ đời làm nhịp cán cán giảm xuống giúp tăng cao suất: máy cán bán liên tục dần bị thay máy cán liên tục, giá cán riêng lẻ thay loạt cụm giá cán đứng nằm xen kẽ, cụm giá Block… từ giúp cho trình cán không bị xoắn, tốc độ cán nâng cao tăng tính linh hoạt chuyển đổi sản phẩm, đặc biệt giá cán chẻ nhiều dòng lắp đặt nhiều quy trình công nghệ tạo đa dạng hóa sản phẩm cán dây chuyền; loạt hệ thống lỗ hình như: hệ thống lỗ hình ovan – ovan cạnh, hệ thống lỗ hình ovan – tròn… cho cán thép tròn, hệ thống lỗ hình cánh bướm kín, hở tự giãn rộng… cho cán tinh thép góc giúp tạo nhiều lựa chọn cán sản phẩm; song song với khâu gia công nhiệt sau cán tôi, ủ, tẩm thực để làm khuyết tật, khử bỏ chất bám bẩn bề mặt giúp nâng cao tính, chất lượng sản phẩm sử dụng phổ biến… Về tự động hóa, ngày dây chuyền cán ứng dụng rộng rãi điều khiển tự động hóa như: trình cán thường diễn phức tạp, tốc độ cán cao, việc điều khiển khó khăn nên để giúp vận hành đơn giản, tăng tính chủ động người ta dùng chương trình điều khiển PLC; lò nung sử dụng có cấu điều chỉnh linh hoạt, điều khiển tự động hoàn toàn nhờ trợ giúp thiết bị điện tử; rơ – le nhiệt trang bị nhiều đường cán trước máy cắt đầu đuôi khiến cho việc cắt xác, ổn định; hệ thống cầu trục mâm từ đại cho phép vận chuyển, lưu kho sản phẩm xác xuất sản phẩm cho khách hàng nhanh hiệu quả… Hơn nữa, việc bảo vệ môi trường quan tâm nhiều hơn, thiết bị thải lượng khí thải tiếng ồn thấp ưu tiên sử dụng Ngoài ra, đời hãng chuyên cung cấp công nghệ đại cho dây chuyền cán như: Tập Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp đoàn Danieli – Italia, Siemens – Đức, Schnelder, Ingersoll Rand… góp phần tạo nên thành tựu to lớn cho ngành cán thép giới 1.3 Những định hƣớng để phát triển ngành thép Việt Nam Thép nguyên liệu thiếu nhiều ngành công nghiệp, xây dựng quốc phòng, có vai trò quan trọng nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nước Ngành thép xác định ngành công nghiệp ưu tiên phát triển Định hướng phát triển ngành thép gắn liền với định hướng phát triển kinh tế đất nước Phát triển ngành thép Việt Nam nhanh chóng trở thành ngành phát triển hoàn chỉnh theo công nghệ truyền thống, sử dụng tối đa hiệu nguồn nguyên liệu,quặng sẵn có nước, đáp ứng tối đa nhu cầu nước thép cán (cả số lương, chủng loại, quy cách chất lượng sản phẩm) tăng cường xuất sở xây dựng khu liên hiệp luyện kim công suất 4-5 triệu thép/ năm Trong bối cảnh cạnh tranh quốc tế gay gắt xuất phát điểm thấp Việt Nam quan điểm, định hướng phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta giai đoạn là: “Phát triển ngành Thép Việt Nam phù hợp với quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội ngành công nghiệp nước, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội địa phương lộ trình hội nhập Việt Nam Xây dựng phát triển ngành Thép Việt Nam thành ngành công nghiệp quan trọng, bảo đảm phát triển ổn định bền vững, giảm thiểu cân đối sản xuất gang, phôi thép với sản xuất thép thành phẩm, sản phẩm thép dài với sản phẩm thép dẹt Xây dựng ngành Thép Việt Nam với công nghệ tiên tiến hợp lý, sử dụng tiết kiệm hiệu nguồn tài nguyên đất nước, bảo đảm hài hoà với bảo vệ môi trường sinh thái địa bàn phát triển ngành Thép Coi trọng khuyến khích thành phần kinh tế, ngành kinh tế nước liên kết, hợp tác với nước đầu tư xây dựng số tổ hợp mỏ - luyện kim, nhà máy thép liên hợp nhà máy cán sản phẩm thép quy mô lớn” [5] Cùng với định hướng phát triển sản xuất đạt mục tiêu “sản xuất thép thành phẩm năm 2015 đạt 11÷12 triệu (6,5÷7,0 triệu sản phẩm tấm); năm 2020 đạt 15-18 triệu (8÷10 triệu sản phẩm tấm) năm 2025 đạt khoảng Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp 19÷22 triệu thành phẩm (11÷13 triệu sản phẩm 0,2 triệu thép đặc biệt)” [5] cần tiếp tục hoàn thiện mục tiêu “giai đoạn 2007-2015 tập trung đầu tư dự án lớn ngành thép Liên hợp thép Hà Tĩnh công suất dự kiến 4,5 triệu tấn/năm; Liên hợp thép Dung Quất công suất triệu tấn/năm; dự án nhà máy cán thép nóng, thép nguội, mạ kẽm chất lượng cao công suất triệu tấn/năm Posco (Hàn Quốc) làm chủ đầu tư; dự án nhà máy thép cuộn, thép cán nóng chất lượng cao công suất triệu tấn/năm Liên doanh ESSA Ấn Độ phối hợp với số công ty nước thực hiện; dự án mở rộng Công ty Gang thép Thái Nguyên; dự án liên hợp thép Lào Cai” [5] Đồng thời, tập trung vào xây dựng mục tiêu của“giai đoạn 2016÷2025, tập trung sản xuất thép lò điện từ sản phẩm hoàn nguyên trực tiếp, quy mô 1,5 triệu phôi thép 1,5 triệu thép cán nóng, nghiên cứu đầu tư số dự án thép tấm, thép hình lớn công suất khoảng triệu tấn/năm phục vụ ngành đóng tàu, dầu khí, khí chế tạo thiết bị siêu trường, siêu trọng, đầu tư xây dựng nhà máy thép đặc biệt phục vụ chế tạo máy quốc phòng với công suất 0,3÷0,5 triệu tấn/năm” [5] Bên cạnh đó, cần có giải pháp, sách rõ ràng giải pháp vốn đầu tư cần “đẩy mạnh cổ phần hoá doanh nghiệp nhà nước ngành thép để đa dạng hoá sở hữu nguồn vốn huy động vốn từ cổ đông, khuyến khích doanh nghiệp cổ phần ngành thép thực niêm yết thị trường chứng khoán phát hành cổ phiếu thu hút vốn đầu tư gián tiếp” [5], giải pháp xuất nhập khẩu, phát triển thị trường “bảo vệ thị trường nội địa hàng rào kỹ thuật tiêu chuẩn chất lượng, môi trường hợp pháp nhằm ngăn chặn xâm nhập sản phẩm chất lượng, không bảo đảm an toàn vào thị trường Việt Nam; tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện hệ thống văn pháp luật để hoàn thiện thị trường sản phẩm thép, tạo liên kết chặt chẽ, chia sẻ lợi nhuận cộng đồng trách nhiệm nhà sản xuất với nhà kinh doanh thép; hoàn thiện sách, pháp luật tăng cường lực thực pháp luật cạnh tranh, chống độc quyền, chống liên kết lũng đoạn thị trường, chống bán phá giá” [5], giải pháp phát triển nguồn nhân lực, giải pháp phát triển khoa học - công nghệ, giải pháp bảo vệ môi trường, giải pháp quản lý… Để hoành thành mục tiêu đạt mức tăng trưởng 15% năm 2015 không dễ dàng, cuối năm 2015 loạt FTA có hiệu lực, thuế nhập thép 0% Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp sản phẩm thép từ Trung Quốc, Belarus, Karanhtan tràn vào Việt Nam gây sức ép lớn với thị trường thép nước Trong điều kiện việc phát triển ngành thép Việt Nam cần phải tiến hành theo bước, bước cần cân nhắc cụ thể có tính đến mối liên kết tổng thể, hệ thống ngành để đảm bảo cấu sản xuất phù hợp đáp ứng yêu cầu thị trường trong, nước tránh trường hợp cung vượt cầu, lượng tồn kho ứ đọng nhiều… Đặc biệt, cần có biện pháp kịp thời chống tượng bán phá giá doanh nghiệp nước vào nước ta đồng thời phải tạo sân chơi bình đẳng doanh nghiệp để người tiêu dùng hưởng lợi ích cao 1.4 Kết luận Thép có ý nghĩa to lớn sống người, xương sống nhiều ngành công nghiệp Những số thống kê sản lượng thép toàn giới nước suốt thời gian qua cho thấy lạc quan ngành thép, với phát triển không ngừng khoa học công nghệ tin tưởng vào tương lai phát triển ngành thép Bên cạnh đó, với định hướng, hoạch định rõ ràng, cụ thể quốc gia cho thời kỳ phát triển niềm tin trở nên vững Nhận thức vai trò quan trọng ngành thép, kỹ sư tương lai chúng em thấy cần phải vận dụng sáng tạo kiến thức học vào thực tế để giúp sức cho ngành thép Việt Nam phát triển nữa, có đủ sức cạnh tranh với nước khu vực giới Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ MẶT BẰNG PHÂN XƢỞNG, LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ, THIẾT BỊ VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ CHO NHÀ MÁY Mặt nhà máy cán thép nơi bố trí lắp đặt toàn thiết bị phụ theo thiết kế định để thực quy trình công nghệ cán thép từ phôi ban đầu sản phẩm theo dây chuyền công nghệ Mặt nhà máy cán phụ thuộc vào quy mô sản xuất, suất nhà máy Với đề tài “Thiết kế xƣởng cán thép hình liên tục, suất khoảng 30-40 vạn tấn/năm, chuyên sản xuất loại thép xây dựng bao gồm: thép dây, tròn thép vằn” toàn chương trình bày nội dung thiết kế mặt phân xưởng, lựa chọn quy trình công nghệ, thiết bị bố trí thiết bị cho nhà máy 2.1 Cơ sở, yêu cầu thiết kế, bố trí mặt phân xƣởng  Cơ sở thiết kế mặt xưởng cán: Cơ sở thiết kế mặt phân xưởng dựa quy mô, suất loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất Nhà máy thiết kế nhà máy cán hình cỡ nhỏ với suất 30-40 vạn tấn/năm với chủng loại sản phẩm bao gồm: thép dây, thép tròn, thép vằn  Yêu cầu thiết kế mặt xưởng cán: - Mặt nhà máy thiết kế phải thỏa mãn cao yêu cầu chức năng, dây chuyền công nghệ thiết bị phải bố trí hợp lý nhằm đáp ứng tốt yêu cầu sản xuất tạo môi trường tiện nghi cho người lao động - Đảm bảo phát triển bền vững xưởng cán - Đảm bảo yêu cầu chất lượng kiến trúc – nghệ thuật - Thỏa mãn cao yêu cầu hợp lý kinh tế như: tối ưu dây chuyền, khả sử dụng mặt hợp lý  Yêu cầu bố trí tổng mặt xưởng cán: Bố trí mặt xưởng cán tổ chức, xếp, định dạng mặt không gian máy móc thiết bị, khu vực làm việc phận phục vụ sản xuất cung cấp dịch vụ Bố trí mặt sản xuất nội dung quan trọng quản trị sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí thời gian sản xuất sản phẩm Bố trí hợp lý tạo suất, nhịp độ sản xuất nhanh hơn, tận dụng tối đa nguồn lực vào Phạm Thị The Đồ án tốt nghiệp sản xuất nhằm thực mục tiêu kinh doanh nhà máy Ngược lại, bố trí không hợp lý làm tăng chi phí, thời gian di chuyển kéo dài làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất kinh doanh Nếu phải xếp bố trí lại mặt dẫn đến hao phí tiền thời gian, tạo tâm lý không tốt, gây ảnh hưởng xấu đến suất lao động Vì cần phải nghiên cứu kỹ càng, phân tích lựa chọn phương án bố trí hợp lý từ ban đầu Bố trí mặt sản xuất phải tuân thủ số yêu cầu sau: - Đảm bảo tuân thủ quy trình công nghệ đường dây chuyền công nghệ ngắn - Dễ thực tự động hóa giới hóa trình sản xuất - Đảm bảo cho phối hợp khâu: nguyên liệu, điện, nước… Thuận tiện cho giao thông nhà máy, tránh chồng chéo lên nhau, có mối liên hệ chặt chẽ phận Tránh hay giảm tới mức tối thiểu trường hợp nguyên vật liệu ngược chiều - Đảm bảo an toàn cho sản xuất người lao động: bố trí mặt đòi hỏi phải tính đến yếu tố an toàn cho người lao động, máy móc thiết bị, đảm bảo chất lượng sản phẩm tạo môi trường làm việc thuận lợi cho người công nhân - Đảm bảo tiết kiệm diện tích đất xây dựng: sử dụng tối đa diện tích mặt có giúp cho doanh nghiệp giảm chi phí thuê mặt Điều không áp dụng diện tích sản xuất mà áp dụng diện tích kho hàng - Đảm bảo khoảng cách thiết bị, khu vực theo tiêu chuẩn nhà máy đáp ứng yêu cầu thông gió, chiếu sáng, vệ sinh: khu vực sinh nhiều bụi, khói, độc, xạ có hại phải bố trí thành khu nhà riêng biệt không bố trí gần sát khu vực có dân cư Các kho chứa vật liệu dễ cháy dễ nổ phải bố trí xa khu vực sản xuất phải trang bị thiết bị an toàn phòng chữa cháy nổ Những thiết bị gây rung động lớn ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm không nên đặt cạnh thiết bị có giá trị lớn - Đảm bảo khả thay đổi, mở rộng nhà máy: bố trí mặt phải xét đến khả thay đổi, mở rộng thiết bị phải bố trí để thực Phạm Thị The 10 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 6: CHUYÊN ĐỀ: HỆ THỐNG LÀM NGUỘI NHANH ĐỂ TÔI SẢN PHẨM THÉP THANH SAU CÁN (QTB) Hiện nay, thiết bị xử lý nhiệt áp dụng rộng rãi dây chuyền công nghệ đại hệ thống làm nguội nhanh để sản phẩm sau cán hình thức xử lý nhiệt Sau giá cán tinh, thép thép dây qua hệ thống làm nguội nhanh nước nhiệt độ bề mặt giảm nhanh thời gian ngắn Sản phẩm sau làm nguội có tính cải thiện rõ rệt Nội dung chương trình bày hệ thống làm nguội nhanh để sản phẩm thép sau trình cán 6.1 Cơ sở lý thuyết nhiệt luyện 6.1.1 Khái niệm Tôi phương pháp nhiệt luyện bao gồm: nung thép lên cao nhiệt độ tới hạn Ac1 để làm xuất austenit, giữ nhiệt làm nguội nhanh thích hợp để biến thành mactenxit hay tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao Nếu hiệu ứng xảy bề mặt gọi bề mặt Ram phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép thành mactenxit lên đến nhiệt độ thấp Ac1, để mactenxit austenit dư phân hóa thành tổ chức có tính phù hợp với điều kiện làm việc quy định Ram nguyên công bắt buộc sau thép thành mactenxit để: - Giảm ứng suất bên đến mức không làm thép giòn, điều cần thiết tối thiểu cho trường hợp - Khử bỏ hoàn toàn ứng suất bên - Điều chỉnh tổ chức tính thép theo ý muốn sử dụng 6.1.2 Chuyển biến austenit làm nguội nhanh – chuyển biến mactenxit (khi tôi) Sau làm nguội nhanh đến khoảng 220÷250°C austenit chuyển thành mactenxit a Bản chất mactenxit Mactenxit dung dịch rắn xen kẽ bão hòa cacbon Fe với nồng độ cacbon austenit, có kiểu mạng phương tâm khối có độ cứng cao Phạm Thị The 71 Đồ án tốt nghiệp - Do làm nguội nhanh, cacbon Fe (austenit) không kịp tiết (để tạo thành xêmentit-Fe3C), đạt đến nhiệt độ tương đối thấp xảy trình chuyển mạng Fe (tâm mặt) sang Fe (tâm khối), nồng độ cacbon hai pha - Nguyên tử C hòa tan Fe cách xen kẽ vào lỗ hổng mạng làm cho mạng từ lập phương tâm khối chuyển sang phương tâm khối - Nguyên tử C chui vào lỗ hổng Fe làm cho mạng tinh thể sắt bị xô lệch, trở nên khó biến dạng dẻo có độ cứng cao b Cơ tính mactenxit  Độ cứng: - Mactenxit chứa cacbon, C  0,25%, độ cứng không cao khoảng HRC  40 - Mactenxit chứa cacbon trung bình, C = 0,40÷0,50 %, độ cứng tương đối cao, HRC  50 - Mactenxit chứa cacbon cao, C  0,60%, độ cứng cao HRC  60 Ưu điểm độ cứng cao dẫn đến nâng cao tính chống mài mòn mactenxit phát huy tốt thép có  0,40%C, thép cán %C thấp  Tính giòn: Trái lại tính giòn nhược điểm mactenxit tính giòn cao cao làm hạn chế sử dụng chí dùng Mactenxit giòn xô lệch mạng nguyên nhân gây độ cứng, tồn ứng suất dư gây Do vậy, để đảm bảo độ cứng cao tính giòn thấp phải khống chế nhiệt độ phương pháp thích hợp 6.1.3 Chuyển biến nung thép (khi ram) Sau tôi, pha không ổn định mactenxit austenit dư có khuynh hướng chuyển qua pha khác như: mactenxit ram, trôxtit ram, xoocbit ram hay hỗn hợp ferit – xêmetit Tùy thuộc vào nhiệt độ nung nóng ram mà đạt yêu cầu tổ chức tính khác Phạm Thị The 72 Đồ án tốt nghiệp 6.2 Hệ thống làm nguội nhanh thép 6.2.1 Giới thiệu hệ thống làm nguội nhanh thép Hệ thống làm nguội nhanh (QTB) trình bề mặt tự ram trực tiếp thực từ nhiệt cán, nhằm mục đích cải thiện đặc tính học (đặc biệt giới hạn chảy) thép sản xuất từ phôi có thành phần hóa học thấp Trong dây chuyền cán hệ thống làm nguội nhanh đặt sau cán tinh trước máy cắt trước sàn nguội Ưu điểm hệ thống làm nguội nhanh - Sau áp dụng hệ thống làm nguội nhanh cho thép cacbon thấp tính thép nâng cao thép hợp kim thấp - Đồng tính: Độ bền, độ dẻo tốt hơn, đáp ứng yêu cầu thử uốn theo tiêu chuẩn quốc tế - Giới hạn chảy cao đạt trực tiếp đường cán mà không cần chi phí thêm số nguyên tố hợp kim - Tính chịu hàn: khả trì giới hạn chảy cao làm cho thép có tính hàn tốt không xuất vết nứt trình hàn thông thường - Tính chịu tải tốt lớp bề mặt xử lý nhiệt có tổ chức mactenxit chịu ứng suất nén dẫn đến chúng thích nghi tốt tải trọng - Tính chịu nhiệt tốt sản phẩm sau xử lý nhiệt có mức độ ổn định nhiệt cao hơn, chịu nhiệt độ tốt so với thép cán khác - Chi phí sản xuất lại thấp, vảy xỉ 6.2.2 Các giai đoạn trình làm nguội nhanh thép Theo hệ thống làm nguội nhanh, thép rời giá cán cuối chịu chu kỳ xử lý nhiệt đặc biệt gồm giai đoạn: Phạm Thị The 73 Đồ án tốt nghiệp Hình 6.1 Biểu đồ thay đổi nhiệt độ thép làm nguội nhanh a Giai đoạn (giai đoạn bề mặt) Hộp nước có nước làm mát hiệu suất cao cung cấp cho thép sau khỏi giá cán tinh Thiết bị làm mát nước hiệu suất cao sử dụng giai đoạn phải đủ để bề mặt thép nhanh tốc độ làm nguội tới hạn mactenxit, nhằm đạt lớp bề mặt mactenxit thô phải trì nhiệt độ lõi thép khoảng nhiệt độ austenit để sau giai đoạn 2, đạt chuyển hóa ferit – peclit Cuối giai đoạn, tổ chức tế vi thép bị biến đổi từ tổ chức hoàn toàn austenit trước thành tổ chức pha gồm: lớp bề mặt mactenxit + khu vực trung gian có hỗn hợp austenit, bainit, số mactenxit + lõi austenit b Giai đoạn thứ (giai đoạn tự ram) Thanh thép rời khỏi khu vực nước làm mát sau làm nguội tự nhiên không khí Nhiệt truyền từ lõi nóng, nung nóng lại bề mặt cách dẫn nhiệt mactenxit tạo giai đoạn đầu tự ram, đảm bảo độ dẻo phù hợp trì độ bền cao Trong suốt giai đoạn này, thành phần austenit lại lớp trung gian chuyển thành bainit, lõi austenit Phạm Thị The 74 Đồ án tốt nghiệp Ở cuối giai đoạn 2, tổ chức tế vi thép bao gồm: lớp bề mặt mactenxit ram + khu vực trung gian có hỗn hợp bainit, austenit mactenxit ram + lõi bắt đầu chuyển hóa austenit c Giai đoạn thứ (giai đoạn làm nguội cuối cùng) Xảy thép chuyển tới sàn nguội bao gồm biến đổi đẳng nhiệt lớp austenit bên thép Kết biến đổi hỗn hợp: hỗn hợp ferrit – peclit, hỗn hợp peclit – bainit, tùy thuộc vào thành phần hóa học, đường kính thép, nhiệt độ cán cuối cùng, hiệu khoảng thời gian làm mát giai đoạn thứ Mặc dù thực tế, tổ chức tế vi thép qua xử lý làm nguội nhanh liên tục thay đổi từ bề mặt tới lõi, coi chúng gồm phần: lớp bề mặt chủ yếu mactenxit ram + lõi tạo nên ferrit, peclit, bainit Cơ tính thép định thể tích mactenxit bề mặt, độ bền mactenxit tổ chức tế vi lõi - Thể tích lớp mactenxit phụ thuộc vào nhiệt độ ban đầu trình mactenxit hóa, thành phần hóa học khoảng nhiệt độ bên tiết diện ngang thép đầu hộp nước - Độ bền lớp mactenxit phụ thuộc vào thành phần hóa học nhiệt độ ram Nhiệt độ ram thấp độ bền cao, độ dẻo thấp - Tổ chức tế vi lõi phụ thuộc vào thành phần hóa học điều kiện xử lý theo giai đoạn trình làm nguội Với thép có thành phần hóa học định yếu tố xác định tính chất học nhiệt độ xuyên suốt trình nhiệt độ bị thay đổi nhiệt độ kết thúc cán, thời gian nhiệt bề mặt thép trình Sự nhiệt bề mặt thép phụ thuộc vào điều kiện thủy động hộp nước đặc trưng hệ số truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt bề mặt thép nước làm mát thông số quan trọng trình QTB Nó hàm số nhiệt độ bề mặt thép, kiểu thiết bị làm nguội, áp suất, lưu lượng nhiệt độ nước làm mát Trong đó, áp suất yếu tố chủ yếu tác động nước lên bề mặt thép làm tăng hiệu trao đổi nhiệt Thông thường, trình thiết kế để vận hành áp suất 9÷12 bar, áp Phạm Thị The 75 Đồ án tốt nghiệp suất bé nhận trao đổi nhiệt thấp hiệu suất làm nguội Ngoài ra, vận tốc tương đối nước làm mát thép góp phần đáng kể đến trao đổi nhiệt Trong tất thông số quy trình QTB thông số kiểm soát trình vận hành máy cán có định trực tiếp tới tính thép sau làm nguội nhanh là: - Nhiệt độ kết thúc cán - Thời gian - Áp suất nước - Lưu lượng nước 6.2.3 Hộp nước a Cấu tạo hộp nƣớc Kích cỡ thép để chia theo nhóm Mỗi nhóm sử dụng hệ thống hộp có cấu tạo, kích thước, số lượng Một hoàn chỉnh thiết bị làm mát sử dụng để nhóm đường kính sản phẩm gọi hộp nước hay làm mát Một hộp nước (bộ làm mát) cấu tạo bao gồm chi tiết theo bảng sau: Bảng 6.1 Các chi tiết hộp nước STT Tên chi tiết Số lƣợng Nhiệm vụ Cooler Thay đổi Tôi thép Stripper Ngăn rò rỉ nước Dryer Ngăn rò rỉ nước Ống dẫn trung gian Tránh cố với sản phẩm nhỏ By- pass Thay đổi Dẫn hướng vào Dẫn hướng thép vào hộp nước Dẫn hướng Dẫn hướng thép hộp nước Phạm Thị The Thay cooler, stripper, dryer vị trí không sử dụng 76 Đồ án tốt nghiệp Hình 6.1 Hộp nước Hộp nước, Cooler, Stripper, Dryer Tại đầu hộp nước lắp đặt dẫn hướng vào dẫn hướng để nhận đưa thép qua hộp Sau loạt cooler ống làm mát lắp đặt xen kẽ Stripper bố trí bên hộp nước, sau cooler cuối Và dryer lắp đặt sau stripper cuối Các thiết bị làm mát lắp cố định vào khung giá đỡ ống phân phối để đảm bảo chỉnh đồng tâm, đồng trục tốt khóa/ mở nhanh thiết bị vô lăng Coolers: Được cung cấp nước áp suất cao, mục đích chúng tạo tia nước theo chiều chuyển động thép để làm mát bề mặt cho thép Mỗi cooler gồm có: - Thân đỡ dẫn hướng vào ống làm mát, có lắp đường nước vào - Dẫn hướng vào lắp cố định vào thân ống làm mát - Ống làm mát thép không gỉ gắn cố định vào thân Khe hở dẫn hướng vào ống điều chỉnh nêm để điều khiển lưu lượng áp suất nước - Dùng bu-lông ê-cu để giữ cố định chi tiết với Hình 6.2 Cấu tạo Cooler Thân, Dẫn hướng vào, Ống làm mát, Tấm nêm điều chỉnh Phạm Thị The 77 Đồ án tốt nghiệp Stripper, dryer Stripper có mục đích tạo dòng nước ngược chiều với chiều chuyển động thép nhằm ngăn chặn nước sau làm mát cooler Mục đích dryer dùng khí nén để làm khô nước bề mặt thép trước rời hộp nước Mỗi stripper/ dryer gồm có : - Thân đỡ dẫn hướng vào mặt bích đối tiếp, có lắp đường ống nước/ khí nén vào - Dẫn hướng vào mặt bích đối tiếp gắn cố định vào thân trục vít, khe hở dẫn hướng vào mặt bích đối tiếp điều chỉnh nêm Hình 6.3 Cấu tạo stripper/ dryer Thân, Dẫn hướng vào/ ra, Mặt bích đối tiếp, Tấm nêm điều chỉnh Các cooler, strippers, dryer làm từ thép không gỉ thiết kế đầu vòi phun với khe rãnh bên nước/ khí chảy qua, loại chi tiết với giá trị áp suất cho thông số lưu lượng cụ thể Bằng cách thay đổi khe hở lưu lượng thay đổi tương ứng với áp suất định trước Sự lựa chọn khe hở yếu tố quan trọng cho trình phải thực nghiêm ngặt thời gian chạy thử Sau đó, trình sản xuất thông thường, khe hở không cần thiết thay đổi Trên thực tế, người ta thường thay đổi khe hở việc thay đổi chiều dày nêm Số lượng cooler phụ thuộc vào loại sản phẩm, thành phần thép, nhiệt độ nước, yêu cầu mong muốn sản phẩm Sự lựa chọn số lượng cooler, khe hở thiết bị cần phải tối ưu cho trình tôi, ta tham khảo bảng sau Phạm Thị The 78 Đồ án tốt nghiệp Bảng 6.2 Các thông số chi tiết hộp (Đơn vị: mm) Cooler Stripper, Dryer Đƣờng Nhóm Cỡ sản phẩm Chiều dài kính bên Đƣờng Chiều Khe Số hở lƣợng dày nêm Chiều dài ống kính bên Khe hở Chiều dày nêm ống 10 ÷ 12 631 18 1,29 177 18 0,9 2,5 13 ÷ 18 631 25 1,29 177 25 0,9 2,5 19 ÷ 25 1375 36 1,55 300 36 1,2 3,5 28 ÷ 36 1375 50 1,55 300 50 1,2 3,5 38 ÷ 40 1375 64 1,55 300 64 1,2 3,5 (Nguồn: Công ty cổ phần thép Hòa Phát Hải Dương) Ngoài ra, hộp nước có: - Hệ thống nước: Nước lấy từ trạm xử lý nước đẩy bơm cao hệ thống van phân phối, cung cấp đến thiết bị làm mát - Hệ thống dẫn khí: cung cấp khí cho Dryer công tắc van hoạt động - Hệ thống thu hồi nước - Bên hộp nước có đầu phun nước để làm mát bên ống dẫn - Các thiết bị đo nhiệt độ đặt đầu vào, đầu hộp nước để xác định nhiệt độ thép - Nắp bảo vệ điểu chỉnh hệ thống thủy lực - Bàn van bật/ tắt cho thiết bị làm mát Bàn van gồm có giá đỡ kết cấu thép, chứa tất thiết bị cần thiết để điều khiển lưu lượng : - Van điều khiển lưu lượng - Bộ chuyển đổi điện - khí nén - Lưu lượng kế từ - Bộ điều tiết áp suất Phạm Thị The 79 Đồ án tốt nghiệp - Đồng hồ đo áp suất - Cảm biến áp suất - Van loại (van cầu, van bướm ) Van điều khiển PLC để đạt lưu lượng xác định theo nhiệt độ cài đặt cho quy trình làm mát b Cài đặt vận hành, điều chỉnh bảo dƣỡng hệ thống QTB Quá trình cài đặt vận hành, điều chỉnh bảo dưỡng hệ thống QTB phụ thuộc vào kích thước sản phẩm, thành phần phôi thép cán mà lựa chọn làm mát, số lượng cooler cần sử dụng, thông số làm việc áp suất lưu lượng cho phù hợp đạt hiệu cao Đối với kích thước sản phẩm, trình cài đặt vận hành quy trình QTB phải đảm bảo tuân theo sơ đồ sau: Phạm Thị The 80 Đồ án tốt nghiệp Kiểm tra đầu vào Thiết lập khe hở Lắp đặt thiết bị vào hộp nước Thiết lập áp suất, lưu lượng nước Chạy thử, kiểm tra nhiệt độ Kiểm tra Sản xuất thức Sơ đồ Quá trình cài đặt vận hành quy trình QTB Giải thích trình 1) Kiểm tra đầu vào thép xem đảm bảo thành phần hóa học, tốc độ cán, nhiệt độ kết thúc cán… 2) Thiết lập khe hở cooler, stripper, dryer Phạm Thị The 81 Đồ án tốt nghiệp 3) Lắp đặt số lượng cooler, stripper, dryer lên vị trí hộp nước 4) Mở hộp nước, chỉnh van để đạt áp suất, lưu lượng nước hợp lý 5) Chạy thử sản phẩm kiểm tra nhiệt độ ram 6) Sau để nguội tự nhiên sàn nguội, kiểm tra đặc tính học sản phẩm có tương ứng với yêu cầu đưa không 7) Đạt yêu cầu, tiến hành sản xuất thức Sau kiểm tra điều kiện tính sản phẩm, không đạt cần quay lại tiến hành điều chỉnh số lượng cooler, ống thay thế, áp suất nước, lưu lượng nước khe hở cho phù hợp với yêu cầu cụ thể, kết hợp với kinh nghiệm sản xuất nhà máy Hiện nay, hệ thống QTB thường điểu khiển hệ thống tự động cho phép nâng cao tương tác người vận hành máy móc thông qua chương trình điều khiển logic (PLC) Để hệ thống hộp hoạt động hiệu việc bảo dưỡng, kiểm tra cần tiến hành thường xuyên, định kỳ với loại thiết bị phù hợp - Luôn kiểm tra cooler cẩn thẩn để kịp thời thay phận bị mòn, nhằm đảm bảo xác cho khe hở - Hộp thu nước đường ống dẫn nên bảo dưỡng hàng năm nhằm chống mài mòn, oxy hóa - Việc chỉnh đồng tâm thiết bị làm mát phải thực thông qua hiệu chuẩn nguồn sáng - Ở chu trình hồi nước, không cần thiết phải lấy xỉ hộp làm nguội mẩu xỉ có kích thước nhỏ từ bề mặt thép theo nước chảy hố lắng xỉ - Tại thiết bị đo lưu lượng, áp suất, van, bơm lọc cần phải kiểm tra liên tục hàng tháng, tránh gây ảnh hưởng đến tính xác thiết bị đo kết lưu trữ dự liệu hàng năm nhà máy - Đặc biệt, với thiết bị đo nhiệt phát xạ việc kiểm tra phải tiến hành thường xuyên một, hai lần tuần sau lần thay đổi kích thước sản phẩm Thiết bị đo nhiệt độ quan trọng bậc cho trình thực quy trình QTB ý muốn chúng phải bảo dưỡng cẩn thận theo trình tự Phạm Thị The 82 Đồ án tốt nghiệp 6.3 Kết luận Sau làm nguội nhanh, cấu trúc tế vi thép có thay đổi: bề mặt xuất lớp mactenxit lõi hỗn hợp: ferrit, peclit, bainit Chính vậy, đặc tính học thép như: giới hạn chảy, giới hạn bền… cao hệ thống làm nguội Mỗi nhóm sản phẩm có số lượng, kích thước… chi tiết hộp khác tối ưu thông số làm mát giúp nâng cao chất lượng, giá cả, sức cạnh tranh sản phẩm thị trường Phạm Thị The 83 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 7: NHỮNG KẾT LUẬN CHÍNH CỦA ĐỒ ÁN 7.1 Đánh giá chung kết đạt đƣợc đồ án Thời gian qua, giúp đỡ TS Nguyễn Đặng Thủy làm việc cách nỗ lực em thiết kế xưởng cán thép hình liên tục, suất khoảng 30-40 vạn tấn/năm, chuyên sản xuất loại thép xây dựng bao gồm: thép dây, tròn thép vằn; xây dựng công nghệ thiết kế hệ thống lỗ hình từ cán thô tới cán tinh cho sản phẩm D14, tính toán hiệu kinh tế, tổ chức quản lý nhà máy tìm hiểu hệ thống làm nguội nhanh để sản phẩm thép sau cán Các thông số công nghệ, thông số lượng, công suất động chọn động trình bày rõ ràng theo yêu cầu thiết kế Bản đồ án bao gồm bảng biểu, vẽ cho số chi tiết cụm chi tiết Đồ án phần giải yêu cầu đề tài đặt Mặc dù vận dụng kiến thức học thu thập tài liệu nhà máy cán thép Hòa Phát, tài liệu tham khảo, trang web… đồ án chưa đầy đủ chưa áp dụng sâu rộng tiến khoa học ngành cán thép vào làm 7.2 Những học thu đƣợc trình thực đồ án Quá trình thực đồ án dịp tốt để sinh viên chúng em thu nhận nhiều học bổ ích Đầu tiên cách rèn luyện kĩ tổng hợp kiến thức học suốt khóa học có nhìn tổng quan bước tiến hành xây dựng, thiết kế nhà máy cán thép Thứ hai giúp rèn luyện tính tự giác, cách xếp thời gian cách hợp lý, cách phân chia khối lượng công việc để làm hoàn thành thời gian đạt hiệu Mặt khác, hội cho em độc lập, tự chủ tạo thiết kế, đồ án cho riêng Cuối cùng, nhận thấy tầm quan trọng ngành cán thép, thân em cần phải cố gắng trau dồi kiến thức, tích lũy kinh nghiệm nhiều để đưa ngành thép nước giới phát triển 7.3 Những vẽ Phạm Thị The 84 Đồ án tốt nghiệp Tài liệu tham khảo [1] “Đại hội Đảng lần IX” http://lichsuvietnam.vn/ [2] “World Crude Steel Production – Summary 2014” http://www.worldsteel.org/ [3] “March 2015 crude steel production” http://www.worldsteel.org/ [4] “Hội nghị tổng kết hoạt động năm 2014 triển khai công tác năm 2015 Ngành thép vui ít, lo nhiều” http://www.vsa.com.vn/ [5] “Quyết định: Phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành Thép Việt Nam giai đoạn 2007-2015, có xét đến năm 2020” http://www.chinhphu.vn/ [6] Đào Minh Ngừng, Công nghệ & Thiết bị cán thép hình, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, Năm 2001 [7] Đỗ Hữu Nhơn, Đỗ Thành Dũng, Công nghệ cán kim loại, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội, Năm 2007 [8] Phan Văn Hạ, Phương pháp thiết kế lỗ hình trục cán, Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội, Năm 2001 [9] Đào Minh Ngừng, Nguyễn Trọng Giảng, Lý thuyết cán, Nhà xuất Giáo dục, Năm 2006 [10] Đỗ Hữu Nhơn, Thiết kế chế tạo nhà máy cán thép & thiết bị nhà máy cán thép, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Năm 2004 [11] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy, Nhà xuất Giáo dục, Năm 2006 [12] http://kyotovietnam.com/ Phạm Thị The 85 [...]... trưng đó là thép D14 cho xưởng cán thép hình liên tục Với mác thép là thép cacbon thấp CT3 và kích thước phôi 150x150x12000, theo nguyên tắc thiết kế ngược hướng cán, lần lượt chọn, tính toán hệ thống lỗ hình ở các nhóm giá cán thô, cán trung, cán tinh, tính vận tốc cán, tính các thông số lượng ép, lượng giãn rộng, lực cán, mômen cán, tính toán chu kỳ và năng suất cán cho sản phẩm thép D14 Dưới đây... ra các khoảng không gian mở bên dưới để thực hiện các công việc phục vụ khác đồng thời cách thiết kế mặt bằng như trên còn rất có ích cho những nơi có nền đất yếu 2.2 Lựa chọn quy trình công nghệ, thiết bị 2.2.1 Lựa chọn quy trình công nghệ Lựa chọn quy trình công nghệ cho nhà máy cán thép liên tục với các sản phẩm là thép xây dựng bao gồm cả thép dây, thép tròn, thép vằn cần xây dựng một quy trình công. .. bố trí các giá cán để cán thép D14 trong xưởng cán thép hình liên tục Hình 3.1 Sơ đồ bố trí giá cán sản phẩm D14 3.1 Tính các thông số công nghệ 3.1.1 Thiết kế lỗ hình cán 3.1.1.1 Tính số lần cán Số lần cán của một sản phẩm được tính theo công thức tính [6]: n log Fo - log Fn log tb Trong đó: Fo : Tiết diện phôi ban đầu Fo  150 150  22500(mm2 ) Fn : Tiết diện của sản phẩm cuối cùng Vì cán thép với... dựng một quy trình công nghệ hợp lý, được tự động hóa và cơ khí hóa toàn bộ quá trình sản xuất Để có thể cán được nhiều chủng loại sản phẩm khác nhau về hình dạng, kích thước và giúp tiết kiệm diện tích xây dựng nhà xưởng thì trên dây chuyền công nghệ của nhà máy sẽ gồm 2 đường công nghệ: đường công nghệ cán thép thanh kích thước lớn và đường công nghệ dành cho thép thép dây, thép thanh kích thước nhỏ... từng loại sản phẩm 2.2.2 Lựa chọn thiết bị Để quy trình công nghệ cho nhà máy cán thép hình cỡ nhỏ năng suất 30 40 vạn tấn/năm như trên vận hành tốt thì các thiết bị được lựa chọn phải đáp ứng phù hợp với dây chuyền công nghệ và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cần thiết Mỗi thiết bị cần thực hiện đúng chức năng và nhiệm vụ của mình, tạo ra được sự liên kết đồng bộ ở toàn bộ hệ thống các thiết bị Các thiết. .. đường công nghệ máy cán vừa cán thép thanh kết hợp cán thép dây, sau đó tùy theo sản phẩm mà lựa chọn đường công nghệ cán phù hợp Sau đây là sơ đồ quy trình công nghệ cán thép dây và thép thanh cho nhà máy cán liên tục Phạm Thị The 11 Đồ án tốt nghiệp Phôi Kiểm tra Nung Tẩy gỉ Cán thô Cắt đầu đuôi Cán trung Cán tinh Thép dây, thép thanh Ф10÷ Ф18 Thép thanh Ф19÷ Ф32 Cắt đầu đuôi Cụm Block Tôi bề mặt Tôi. .. phôi ,tiết diện sản phẩm, hệ số giãn dài, đường kính trục cán mà ta lựa chọn hệ thống lỗ hình sao cho phù hợp Sau đây là một số hệ thống lỗ hình trục cán thường được sử dụng rộng rãi trong xưởng cán Hệ thống lỗ hình hộp chữ nhật – hộp vuông Hệ thống lỗ hình này được sử dụng trên các máy cán phá, cán phôi liên tục, ở các giá cán thô của máy cán hình, dùng sản xuất phôi cho máy cán thép dầm Ưu điểm:... trường Bản vẽ thiết kế mặt bằng nhà máy sẽ trình bày toàn bộ mặt bằng, quy trình công nghệ, các thiết bị và khu vực phục vụ sản xuất của nhà máy Phạm Thị The 25 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CÁN THÉP D14 Trên cơ sở mặt bằng nhà máy và các thiết bị như đã nêu ở chương 2, ở nội dung chương này sẽ trình bày cụ thể cách thiết kế, tính toán các thông số công nghệ, năng lượng một sản phẩm đặc... thì xưởng cán được thiết kế gồm 2 tầng Ở dưới tầng 1 (tầng hầm) là các gian phụ phục vụ cho sản xuất, nơi đặt các động cơ, máy điện, hệ thống thủy lực và các xưởng gia công kim loại, nhà kho, bãi chứa… Tầng 2 là tầng dành trực tiếp cho sản xuất, tại đây các đường công nghệ được bố trí, sắp xếp sao cho tối ưu nhất Việc thiết kế nâng cao các đường công nghệ lên cao vài mét so với mặt bằng vừa tạo ra tính. .. tốt nghiệp Hệ thống lỗ hình ovan – tròn Hệ thống lỗ hình này thường được sử dụng để cán thép tròn ở các máy cán hình cỡ trung bình, cỡ nhỏ, cán thép dây, sử dụng ở hệ block để cán dây Ưu điểm: - Không có các góc nhọn, phôi nguội đồng đều đảm bảo chất lượng bề mặt của sản phẩm cán - Lượng ép phân bố đều nên hạn chế được ứng suất dư trong thép cán - Ít bị mài mòn lỗ hình so với hệ thống lỗ hình ovan –