Máy cán nóng tấm mỏng-ĐHBKtpHCM

MỤC LỤC I/ GIỚI THIỆU -4 1.1/ Thép mỏng cán nóng 1.2/ Sơ lược giá cán II/ MÁY CÁN NÓNG THÉP TẤM MỎNG ĐẢO CHIỀU, TRỤC 2.1/ Cấu tạo 2.1.1/ Trục cán -6 2.1.2/ Gối đỡ ổ đỡ trục cán -9 2.1.3/ Thân giá cán 12 2.1.4/ Hệ thống dẫn động nguồn lượng 13 2.2/ Đặc điểm cơng nghệ cán nóng đảo chiều 14 2.3/ Một số nhà máy sử dụng máy cán nóng thép mỏng trục, đảo chiều 18 III/ TÀI LIỆU THAM KHẢO - 19 I/ GIỚI THIỆU 1.1/ Thép mỏng cán nóng Khác với thép hình, thép cán trục không khoét rãnh, mức độ biến dạng đồng tồn 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 loại phơi thép cán mỏng máy cán nóng nhiệt độ cao nhiệt độ kết tinh lại nhỏ nhiệt độ nóng chảy Thép mỏng có độ dày từ 0.2 đến mm 1.2/ Sơ lược giá cán Giá cán cấu quan trọng máy cán, trực tiếp thực biến dạng phơi cán theo chương trình cán định trước, bao gồm phận sau:  Trục cán  Các gối đỡ ổ đỡ trục cán  Thân giá cán (hay gọi khung giá cán)  Các cấu điều chỉnh, cố định cân trục cán  Cơ cấu dẫn hướng (đưa kim loại vào khỏi lỗ hình trục cán)  Cơ cấu an tồn: đề phịng q tải làm hư hỏng chi tiết quan trọng  Chân đế giá cán: dùng để lắp đặt xác khung giá cán với móng Phân loại giá cán theo cách bố trí trục cán:  Trục cán đặt ngang  Trục cán đặt đứng  Trục cán đặt đứng đặt ngang (giá cán vạn năng)  Trục cán đặt chéo Phân loại giá cán theo số trục: Máy trục: đường kính trung bình trục cỡ ф900, 1000, 1100, 1300 cịn có tên máy cán phá Blooming, cán phơi cho thép hình; trục trơn, cán phơi cho cán tấm, gọi Sliabing Máy trục: bố trí chồng lên nhau, loại cán phá dây chuyền xường cán Máy trục: gồm hai trục làm việc hai trục đỡ có đường kính lớn hai trục làm việc, bố trí chồng lên Máy trục: loại có hai cách bố trí: • Cách thứ nhất: trục đỡ thứ lớn trục làm việc, chồng liên tục làm việc Trục đỡ thứ lớn trục đỡ thứ nhất, bố trí chồng lên trục đỡ thứ • Cách thứ hai: dạng hình tam giác, hai trục đỡ có đường kính kẹp trục làm việc phía phía Cách bố trí ổn định phức tạp Máy 20 trục: có trục làm việc 18 trục đỡ đường kính Máy cán loại để cán thép (hay kim loại màu) mỏng cực mỏng Máy cán hành tinh: gồm trục đỡ trung tâm có kích thước gấp nhiều lần trục làm việc hành tinh xung quanh trục đỡ Các trục hành tinh vừa quay vừa quay theo trục trung tâm trực tiếp biến dạng phôi cán với lượng ép lớn Như tốc độ vào tốc độ chênh lệch nhau, nên thường dùng để phía sau máy đúc liên tục thành dây chuyền đúc – cán liên tục II/ MÁY CÁN NÓNG THÉP TẤM MỎNG ĐẢO CHIỀU, TRỤC 2.1/ Cấu tạo 2.1.1/ Trục cán Trục cán chi tiết trực tiếp làm biến dạng kim loại để tạo sản phẩm kim loại có hình dạng kích thước theo u cầu Trục cán phơi, thép hình, thép nóng thường chế tạo thép hợp kim chất lượng cao 40CrNi, 50CrNi, 60CrNi, 40Cr chế tạo từ gang cầu Trục cán nguội thép thường chế tạo từ loại thép 90CrSi, 90Cr2, 90Cr2MoV, 65CrNiMo, 90Cr2W, 45CrMoNi gang biến trắng Độ cứng bề mặt trục cán từ 52 ÷ 64HRC, bên phải có độ bền uốn tốt chịu va đập mạnh Trục cán cán nóng khơng bị giãn nỡ nhiệt, trục cán nguội phải có tính đàn hồi d o tốt, bề mặt trục bóng đẹp Trục cán làm sứ phải có tính chất Phân loại trục cán:  D a theo k t c u c a đ u n i v c trục Trục có đ u n i hoa mai: loại thường dùng lượng điều chỉnh hai trục không lớn lắm, thường lắp ổ trượt bố trí máy cán hình, máy cán Trục cán có đ u n i dẹt: Nó nối với đầu nối vạn trục truyền động, truyền momen xoắn lớn cho phép lượng điều chỉnh khe hở hai trục lớn Nó thường lắp kèm theo ổ trượt bố trí máy cán máy cán Trục cán có đ u n i trịn, xẻ rãnh: Nó thường lắp kèm ổ đỡ lăn, lượng điều chỉnh khe hở nhỏ thường dùng máy cán Trục cán có c hình (trục cán ma sát ướt): Nó thường lắp kèm với ma sát ướt dùng máy cán nguội, với lượng điều chỉnh khe hở hai trục nhỏ  D a vào c u hình c a thép cán  Trục cán thép hình  Trục cán thép  Trục cán thép ống Ngồi cịn số loại trục cán chuyên dùng trục cán ren, trục cán bi, trục cán phôi rèn, trục cán bánh xe lửa …  Theo độ rắn bề mặt  Trục mềm: độ cứng HB = 150 ÷ 250 (hay HRC = 30 ÷ 40)  Trục nửa cứng: độ cứng HB = 250 ÷ 350 (hay HRC = 40 ÷ 60)  Trục cứng: độ cứng HB = 400 ÷ 600 (hay HRC = 60 ÷ 85)  Trục cứng: độ cứng HB = 600 ÷ 800 (hay HRC = 85 ÷ 100) Câu tạo trục cán: gồm phận: Hình 2.1.1 C u tạo trục cán Thân trục: Thân trục đoạn trực tiếp tiếp xúc với vật cán đặc trưng kích thước đường kính D chiều dài thân trục L Nếu cán phơi cán hình, thân trục có tiện rãnh, phối hợp với trục cán đôi tạo thành lỗ hình Trục cán gọi trục có rãnh Nếu cán thép thép lá, thân trục cán hình trụ trơn trịn hình tang trống khơng có rãnh Trục cán loại gọi trục trơn C trục: phận trục cán đặt lên ổ đỡ Đ u n i: phần trục cán để nối với phận dẫn động truyền động (như đầu trục truyền động, đầu trục cán khác …) rãnh khớp nối vạn Các kích thước trục cán: Lấy kích thước đường kính trục cán D làm chuẩn, kích thước khác có quan hệ với D sau: L( mm) chiều dài bề mặt làm việc c a trục tính theo tỷ lệ sau:  L/D = (3 ÷ 5) cho trục làm việc  L/D = (1,5 ÷ 2,5) cho trục tựa Đối với máy cán mỏng, băng thép mỏng giấy kim loại D lấy theo kinh nghiệm sau: D = 2000.hmin Trong đó: D đường kính làm việc trục cán (mm); hmin chiều dày nhỏ sản phẩm (mm) d l đường kính c trục cán (mm) tính theo cơng thức: d = (0,70 ÷0,75)D (mm) cho trục cán Chú ý: ổ lăn dùng vịng bi d phải lấy theo đường kính vịng bi chọn có dung sai lắp ghép dương (+) để ghép căng (chặt) với vịng bi Các kích thước khác c a trục:  l (mm) chiều dài cổ trục: l = d có lấy l = (1,0 ÷1,4)d  R, r (mm) bán kính lượn trục cổ trục: R = (0,8÷1,0)D; r = 0,1D  C (mm) khoảng cách từ tâm cổ trục tới mép mặt trục làm việc: C= =   2.1.2/ Gối đỡ ổ đỡ trục cán a/ G i đỡ trục cán Gối đỡ trục cán phận đặt bên thân giá cán để lắp ổ đỡ đầu trục cán Gối đỡ trục thường làm gang xám, có làm thép đúc thông thường Gối đỡ trục thường làm nửa nửa ghép lại, có gối đỡ đúc liền Trong trình làm việc, trục cán giá cán trục; trục cán giá cán trục thường cố định gối đỡ chúng đặt trực tiếp vào thân giá cán Gối đỡ lắp đặt vào thân giá cán nâng lên nhờ cấu đối trọng, cấu thủy lực cấu lị xo nâng trục Hình 2.1.2 G i đỡ trục c a máy cán trục D = 200 Bulông; G i đỡ trục; Bạc lót; Lỗ ch t định vị b/ Ổ đỡ trục cán Đây chi tiết lắp vào hai cổ trục cán tất lắp vào gối đỡ trục Khi trục cán làm việc, ổ đỡ trục nơi chứa chất bôi trơn cho trục cán đỡ trục cán qua cổ trục, ổ đỡ trục chịu áp lực lớn cịn bị nóng ma sát sinh bạc lót cổ trục Nếu ổ đỡ trục khơng chịu tải trọng lực cán sinh khơng cán sản phẩm mà cịn xảy nhiều cố cho máy cán Trong cán thép, người ta thường dùng loại ổ đỡ chính: ổ đỡ ma sát lỏng, ổ lăn ổ trượt Hình 2.1.3: G i đỡ trục bạc lót G i đỡ trục; Bạc lót Ổ đỡ ma sát lỏng: Được dùng nhiều máy cán trục, trục, trục nhiều trục Khi làm việc chịu tải trọng vơ lớn, truyền động êm Thời gian sử dụng loại ổ đỡ thường từ 20 đến 25 năm Ở Việt Nam chưa sản xuất loại ổ trượt ma sát lỏng Khi máy cán làm việc, cổ trục luôn bôi trơn lớp dầu mỏng ngâm màng dầu cực mỏng Trục cán ln đệm lớp dầu mỏng trục khơng trực tiếp tiếp xúc với bạc lót ổ trục nên tuổi thọ tăng lên đán kể, dầu bôi trơn thay định kì 10 Hình 2.1.4 C u tạo c a ma sát lỏng Bạc lót; Máng d u; Trục cán; Thân giá cán; Ngỗng trục; Gờ rãnh trục; Vòng chắn d u; Ốp chắn d u; 9, 11 Nắp chặn; 10 Vòng Ổ lăn: Trong máy cán tấm, số máy cán hình cỡ lớn cán phôi thường dùng loại ổ lăn loại vòng bi ổ bi để đỡ trục cán Ổ bi dùng máy cán thường dùng ổ bi đũa Các loại ổ bi có kiểu đỡ chặn phía, phía có bố trí một, hai, ba, bốn lớp bi đũa Các loại ổ bi đũa chế tạo theo tiêu chuẩn bán rộng rãi thị trường Điều đáng lưu ý phải dựa vào đường kính ổ bi thiết kế tính tốn đường kính cổ trục cán Ổ trượt: Ổ trượt cịn gọi bạc lót trục, loại ổ dùng nhiều, đặc biệt máy cán hình Vì ổ trượt chịu va đập tốt, làm việc môi trường nước mơi trường ăn mịn khác, giá thành r , chế tạo lắp ráp dễ dàng hay dùng Bề mặt ổ trươt tiếp xúc với cổ trục cán ổ phải làm vật liệu có hệ số ma sát thấp đồng thanh, bacbit 82, 83, bakelit , dùng gỗ bột để làm bạc lót trục cán 11 Bạc lót làm trịn kín liền hai nửa ghép lại Loại nửa ghép lại dễ chế tạo, giá thành r dễ tháo lắp nên dùng nhiều 2.1.3/ Thân giá cán Thân giá cán chi tiết lớn đóng vai trị quan trọng tồn giá cán Thân giá cán gồm khung có hình dạng giống khung cửa Mọi chi tiết khác giá cán trục cán, gối đỡ trục, ổ đỡ trục, cấu điều chỉnh lượng ép, cấu dẫn hướng … lắp đặt khung giá Trong trình làm việc, lực cán tác dụng lên trục cán truyền vào thân giá cán truyền xuống móng máy cán, thân giá cán địi hỏi phải có độ bền cao Khung giá cán chia làm hai loại: Kiểu kín kiểu hở Trong cán nóng mỏng, người ta dùng kiểu kín H nh 2.1.5 C u tạo h nh h c khung giá cán ki u kín 12 Vật liệu chế tạo khung thường thép đúc 35 ÷ 55, có [σb] = 60 (N/mm2) Khung chế tạo phương pháp đúc, loại máy cán nhỏ khung chế tạo phương pháp hàn ghép kim loại vào thành khung Khung kiểu kín chi tiết liền khối thường thép đúc Khung kiểu kín có độ bền cao đơn giản chế tạo Nhưng sử dụng kiểu khung bắt buộc phải thay trục cán theo hướng đường tâm trục Chiều dài thân trục máy cán dày xác định theo bề rộng thép thành phẩm Bề ngang lớn thép cán nhỏ chiều dài thân trục từ 200 đến 400 mm Các máy cán nóng mỏng gồm hai giá phân bố nối tiếp Số lượng giá xác đinh phụ thuộc vào suất cản thiết máy yêu cầu chất lượng thép thành phẩm Với số lượng 300 - 500 nghìn tấn/năm, người ta thường đặt máy giá Trường hợp suất cần thiết lớn mức nói máy hai giá Ở máy cán nóng mỏng, người ta sử dụng hệ thống giá cán đảo chiều bốn trục (kvarto) So với kiểu giá cán khác, giá cán kvarto có độ cứng vững lớn hơn, xác chiều dày thép thành phẩm cao 2.1.4/ Hẹ thống truy n đọng nguồn lượng: Hệ thống truyền động nơi truyền mômen cho trục cán, bao gồm hộp giảm tốc, khớp nối, trục nối, bánh đà, hộp phân lực Nguồn lượng nơi cung cấp lượng cho máy, thường dùng loại động điện chiều xoay chiều máy phát điện 13 Hình 2.1.6 Sơ đồ máy cán I- nguồn động l c; II- Hệ th ng truyền động; III- Giá cán 1: Trục cán; 2: Nền giá cán; 3: Trục truyền; 4: Khớp n i trục truyền; 5: Thân giá cán; 6: Bánh chữ V; 7: Khớp n i trục; 8:Giá cán; 9: Hộp phân l c; 10: Hộp giảm t c; 11: Khớp n i; 12: Động điện 2.2/ Đặc điểm cơng nghệ cán nóng đảo chiều Máy cán nóng đảo chiều dùng để cán cán lại nhiều lần phơi cơng nung nóng Sau lần cán, động kéo trục cán phải đảo chiều quay để cán lần Máy cán nóng đảo chiều dùng để cán thơ phơi nung nóng (trong dây chuyền liên tục phơi tới máy từ phân xưởng thép) Thuộc nhóm máy cán phơi tấm, dầm, ray Ở máy cán phôi vuông (blumin) có hộp cán với trục cảm nằm ngang Ở cán phơi dẹp có hai hộp cán, hộp nằm ngang hộp đặt lệch với phương nằm ngang để đảm bảo cán đồng thời phôi dẹt với 14 bề rộng cho Trong tổ hợp máy cán nóng đảo chiều, ngồi hộp cán, cịn có thiết bị phụ như: băng lăn, dao cắt, xe chở phơi, máy lật v.v … Hình 2.1.7 Dây chuyền sản xu t thép t m c a máy cán thơ đảo chiều 15 Thép thỏi nóng đỏ từ phân xưởng thép vận chuyển tới lò nung đầu dây chuyền Số lị nung tới 20, 24 lò chứa 48 thỏi thép (từ đến 25 tấn/thỏi) Các thỏi thép cẩu trục kẹp đưa vào lò nung lấy từ lị nung đặt lên xe chở phơi để chờ đến băng lăn nhận máy đẩy đẩy lên Bàn cân để cân thỏi thép Bàn xoay để xoay định hướng (nếu cần thiết quay 180°) Qua băng lăn vận chuyển 7, thỏi thép tới băng lăn trước hộp cán vào hộp cán 10 Sau lần cán thứ 2, thỏi thép trở lại băng lăn vận chuyển trước hộp cán Ở đây, cần, lật 90° nhờ máy lật Sau lần cán, khoảng cách trục làm việc giảm dần cách tự động để đảm bảo chiều dày cán cho Điều chỉnh xong khoảng cách hộp cán làm việc tiếp Kết thúc lần cán cuối chu trình cán, phôi phẩm băng lăn sau trục cán 11, băng lăn vận chuyển 12, tới máy làm (vảy) 13 tới giao cắt 14 để cắt ba via cắt phân đoạn theo kích thước quy định Sau chuyển tới băng chuyền xích 15, băng lăn thu nạp 16 máy đẩy đẩy lên bàn xếp 17 vào kho 18 Các máy cán nóng đảo chiều có nhiều kiểu, loại, kết cấu khác điều kiện làm việc hệ truyền động Trước lần cán, máy cán tăng tốc không tải Tới tốc độ định bắt đầu ngoạm phơi q trình cán bắt đầu Sau ngoạm phôi, máy lại phải tăng tốc để đảm bảo suất máy Trước kết thúc lần cán, máy cán giảm tốc độ để tránh phôi bị văng xa khỏi hộp cán, thời gian quay phôi lại để cán tiếp, giảm suất máy Sau đảo chiều quay, máy tiếp tục lăn cán sau theo quy trình tương tự 16 Những yêu cầu v chế đọ ép giá cán: Đ i với ch độ ép giá cán thô, ch độ ép hợp lý phải thoả mãn yêu c u sau:  Lượng ép tổng nhóm cán thơ phải lớn nhằm trì nhiệt độ cán cao;  Áp lực toàn phần kim loại lên trục cán giá phải chọn cho tải trọng lên chi tiết giá cán động truyền động nằm giới hạn cho phép;  Để giản thời gian chỉnh máy nhóm cán tinh, số lượng chiều dày thép sau nhóm cán thơ, tồn chủng loại sản phẩm máy, phải thấp cho phép Q tr nh tính tốn ch độ ép cho giá cán thơ c a máy cán nóng thép băng rộng liên tục gồm bước sau:  Xác định lượng ép giá cán trục ngang vào góc ăn cực đại cho phép  Tính áp lực cực đại cho phép kim loại lên trục cán  Tính áp lực riêng trung bình áp lực toàn phần kim loại lên trục cán áp lực tồn phần tính phải nhỏ giá trị cực dại cho phép Trường hợp ngược lại, phải giảm lực cán cách bớt lượng ép  Xác định momen cán tải động truyền động Nếu tải tính động lớn độ tải cho phép điều kiện nung nóng động kiểm tra khơng đảm bảo, q trình tính tốn phải lặp lại sở giảm bớt phân bố lại lượng ép giá cán  Chỉnh lại lượng ép tính nhằm tạo số lượng chiều dày sau cán nhóm cán thơ thấp Lượng ép sau phải đảm bảo thoả mãn yêu cầu: góc ăn, độ bền trục cán công suất động truyền động 17 Ch độ ép t i ưu nhóm cán tinh (liên tục) c a máy cán nóng thép băng rộng phải thoả mãn yêu c u sau:  Đối với loại kích thước thép thành phẩm cho trước, suất nhóm cán tinh phải lớn nhất;  Thép thành phẩm phải đáp ứng yêu cầu kích thước, độ xác, chất lượng bể mặt, tính tổ chức tế vi;  Áp lực kim loại lên trục cán không vượt giá trị cho phép xác định sở độ bền chi tiết giá cán Công suất cán phải tương xứng với khả chịu tải thoả mãn điều kiện nung nóng động truyền động;  Lượng ép vận tốc cán phải phân bố theo giá cán cho việc điềú chỉnh nhóm cán tinh đơn giản tốn thời gian  Vận tốc cán giá chọn cho suất máy đạt mức tối đa cho phép nhiệt độ cán cuối tối ưu 2.3/ Một số nhà máy sử dụng máy cán nóng thép mỏng trục, đảo chiều  Công ty Cổ phần Thép Tấm Miền Nam, đặt thị trấn Phú Mỹ, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu  Công ty Cổ phần Thép Trường Sơn, 69/29 Nguyễn Cửu Đàm, Phường Tân Sơn Nhì, Quận Tân Phú, Tp.HCM  Cơng ty Cổ phần Thép Đông Anh, Km14, QL3, Tổ 15, TT Đông Anh, H Đông Anh, TP Hà Nội  Công ty TNHH Daiyu Steel Việt Nam, Lô B2-58, Đường Số 1, KCN Tân Đông Hiệp B, P Tân Đông Hiệp, TX Dĩ An, T Bình Dương  Cơng ty Cổ phần Thép Cửu Long VINASHIN, Km9, Quán Toan, Hồng Bàng, Hải Phòng 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Mạch Tiến, Vũ Quang Hồi, Trang bị điện – điện tử máy gia công kim loại, Nhà xuất Giáo dục Hà Nội, 2002 [2] Nguyễn Trường Thanh, Cơ sở Kỹ thuật cán, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2006 [3] Nguyễn Trường Thanh, Lý thuy t bi n dạng, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2000 19 ... nghệ cán nóng đảo chiều Máy cán nóng đảo chiều dùng để cán cán lại nhiều lần phôi cơng nung nóng Sau lần cán, động kéo trục cán phải đảo chiều quay để cán lần Máy cán nóng đảo chiều dùng để cán. .. khung giá cán chi tiết lắp giá cán truyền động lớn làm ảnh hưởng đến độ xác sản phẩm cán Thép cán nóng loại phơi thép cán mỏng máy cán nóng nhiệt độ cao nhiệt độ kết tinh lại nhỏ nhiệt độ nóng chảy... giá cán với móng Phân loại giá cán theo cách bố trí trục cán:  Trục cán đặt ngang  Trục cán đặt đứng  Trục cán đặt đứng đặt ngang (giá cán vạn năng)  Trục cán đặt chéo Phân loại giá cán theo