Автор работы: Александр Лысенин, 15 Ноября 2010 в 16:30, курсовая работа
Рост мощности агрегатов приводит к необходимости отвода большого количества тепла и обеспечения минимальных потерь на трение. Процесс трения непосредственно определяет состояние и качество обрабатываемых поверхностей. Все эти требования обеспечиваются применением различных смазок и охлаждающих средств или жидкостей, совмещающих эти функции.
Особенно большой интерес к технологическим смазочно-охлаждающим средствам проявляется в области процессов обработки металлов давлением и, в первую очередь, при прокатке.
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ 4
1.1 Холодная прокатка 4
2 КЛАССИФИКАЦИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПРОКАТКЕ 7
2.1 Требования, предъявляемые к технологическим смазкам и жидкостям 7
3 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМАЗОК И ОХЛОЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ 9
3.1 Загрезнения поверхности листового проката 10
3.1.1 Пятна эмульсии 10
3.1.2 Сажистый налет 13
3.2 Снижение загрязненности холоднокатаных полос 16
4 ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ПЯТИКЛЕТЕВОМ СТАНЕ 630 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ЛЕНТЫ 17
5 ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОВЕРХНОСТИ ХОЛОДНОКАТАННОГО ПРОКАТА УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ 20
показателем рН промывной воды после травления горячекатаных полос;
составом технологических смазок, конструкцией машин смотки или свертывания горячекатаных травленых полос;
процессами холодной прокатки и составом технологической смазки;
способами
очистки поверхности
конструкциями термических печей и процессом отжига металла;
составом защитной атмосферы при отжиге металла;
сроками
хранения рулонов металла на всех
технологических складах цеха.
(рис. 5 – 6)
Характеристика дефекта | Причины возникновения дефекта | Меры предупреждения
образования дефекта |
Дефект
в виде черных пятен сажи, расположенных
на кромках полос с одной или
с двух сторон или на всей поверхности
полосы на внешних витках рулона.
В сажистых пятнах обнаруживается высокое (до нескольких процентов) содержание углерода, наличие графита и окислов железа. |
Дефект
образуется из-за:
-
применения некачественного -
загрязнения атмосферы печи -
избыточного содержания в -
плохой циркуляции газа под
муфелем и, следовательно, |
Осуществлять
сдув эмульсии с полосы по окончании
холодной прокатки.
Использовать эмульсол высокого качества с концентрацией, не превышающей требования технологической инструкции. Обеспечивать
эффективную циркуляцию защитного
газа под муфелем, следить за исправностью
циркуляционного вентилятора Для удаления продуктов возгонки производить горячую продувку подмуфельного пространства печи в период нагрева и выдержки садки, следить за исправностью запорной арматуры и состоянием трубопроводов на выходе из подмуфельного пространства защитного газа. |
Рисунок 5- Внешний вид дефекта
Рисунок
6 - Внешний вид дефекта
Задача снижения загрязненности холоднокатаных полос решается комплексно.
Прежде всего, конструкция эмульсионной установки должна обеспечивать высокую степень очистки СОЖ. Для выполнения этого условия в современных циркуляционных системах предусматривается полная фильтрация перед подачей на стан с помощью вакуумных фильтров, устройств для отделения посторонних масел и магнитных сепараторов.
В
последней клети часто
Значительное внимание уделяется обеспечению оптимального теплового режима стана - температура валков поддерживается не выше 80°С, а полосы - не выше 180°С. При более высоких температурах создаются предпосылки для термического разложения компонентов технологической смазки, следствием чего является не только увеличение загрязненности холоднокатаных полос, но также возникновение дефектов «штрихи», «пригар эмульсии». Вместе с тем считают, что при смотке в рулон полоса должна иметь температуру 120-140°С, т. к. в таком случае, вследствие испарения остатков жидкости с полосы, будут предотвращаться дефекты «пятна ржавчины».
За
последней клетью непрерывных станов
применяют специальные системы для обдува
полосы.
На станах холодной прокатки для охлаждения валков обычно применяют водомасляные эмульсии. Эмульсию подают через циркуляционную систему с непрерывной очисткой от загрязнений.
На рисунке 7 показана принципиальная схема установки приготовления эмульсии и систем охлаждения двухклетьевого прокатно-дрессировочного стана 630 и пятиклетьевого стана 630 холодной прокатки углеродистой ленты. Установка включает в себя бак 1, насос 2, гидродинамический диспергатор 3, разделитель 4, напорный трубопровод 5, трубопровод возврата масла 6, обратный 7 и раздаточные 8 и 9 трубопроводы. Эмульсию получают при смешивании эмульсола с водой в два этапа. На первом этапе эмульсол и воду в объемном соотношении 3:2—7 подают на насос 2, а затем на диспергатор 3. После диспергирования смесь поступает в разделитель, в котором происходит отделение незаэмульгировавшего масла, и затем по трубопроводу 6 оно возвращается на повторное диспергирование. В качестве разделителя используют напорный гидроциклон. Концентрированную эмульсию подают в бак 1. На втором этапе прекращают подачу эмульсола и разбавляют эмульсию до заданной концентрации путем подачи на диспергирование концентрата из бака 1 и воды. После заполнения бака подачу воды прекращают и эмульсию перемешивают до получения однородной смеси. Готовую эмульсию подают в системы охлаждения станов 630 по раздающим трубопроводам 8 и 9.
Рисунок 7- Принципиальная схема систем приготовления и применения смазочно-охлаждающей эмульсии на пяти- (*) и двухклетевых (**) станах 630:
15-насос;25-трубопровод
подачи инжектируемой эмульсии;
Вд-вода;Э-эмульсол;
Приготовление
эмульсии данным способом позволяет
увеличить степень
В процессе прокатки эмульсию подают из бака 17 нагнетательным насосом 18 по напорному 19 и питающему 20 трубопроводам в коллекторы охлаждения 21 (клапан 22 открыт). Одновременно по трубопроводу 23 подают смесь сжатого воздуха и эмульсии, полученную в инжекторе 24. После окончания прокатки клапан 22 закрывают. Вследствие непрерывной подачи воздуха в инжектор при закрытом клапане остатки эмульсии вытесняются из трубопровода 20 через коллекторы 21 воздухом.
Данный способ охлаждения позволяет уменьшить температуру валков на 3—5 и очистить питающий трубопровод от остатков эмульсии. Устранение в трубопроводе застойной зоны из эмульсии при прекращении ее подачи из системы позволяет предотвратить разложение эмульсии бактериями и выделение из нее загрязнений с последующим их попаданием на прокатываемый металл.
Для
улучшения моющих свойств в эмульсию
вводят полифосфат натрия и тринатрийфосфат
в количестве 0,1—0,5 и 0,1—0,2 % соответственно.
Эти присадки перемешивают в смесителе
26. В смеситель постоянно поступает
эмульсия из рабочей камеры флотатора
14, а затем вытекает в камеру очищенной
эмульсии, обеспечивая полное растворение
присадок. Моющие присадки в эмульсии
позволяют уменьшить расход эмульсола
и загрязненность поверхности проката.
Таблица 1 - Качество поверхности ленты при прокатке на стане 630 с добавлением в эмульсию тринатрий- фосфата (слева от косой черты) и полифосфата натрия (справа от косой черты):
Содержание присадок,массовая доля, % | рН эмульсии | Загрязненность ленты,мг/м2 | Расход эмульсола, кг/т проката |
-/- | 6,7 | 870 | 2,98 |
0,1/0,2 | 7,5 | 600 | 2,47 |
0,2/0,2 | 7,8 | 710 | 2,23 |
0,1/0,1 | 7,5 | 820 | 2,52 |
0,5/0,2 | 8,2 | 760 | 2,15 |
Система охлаждения двухклетьевого прокатно-дрессировочного стана содержит флотатор 27, насос 28у напорный трубопровод 29, коллекторы охлаждения 30. Эмульсию подают на валки через коллекторы 30. Загрязненную эмульсию собирают во флотаторе 23 и после очистки снова подают на валки. Концентрация эмульсии составляет 7-10 %, ее количество в системе не превышает 40 м3. Величина обжатий ленты не превышает 15 %. При незначительном объеме системы охлаждения двухклетьевого стана и малых величинах обжатий эмульсия практически не разрушается. Кроме того, установлено, что ее подача между валками и прокатываемой полосой способствует дальнейшему дроблению капель масла и получению более стабильной эмульсии. В связи с этим эмульсию стали использовать для подпитки системы охлаждения пятиклетьев'ого стана. Концентрированную эмульсию из флотатора 27 подают во флотатор 14 по трубопроводу 3/, а затем разбавляют водой до требуемой концентрации.
Таким
образом, обеспечивается периодическое
обновление эмульсии на пятиклетьевом
стане.
На
стане 630 ЛПЦ-8 в качестве СОЖ используются
эмульсии на основе следующих эмульсолов
:Квэкерол-1914 производства фирмы «Квэкер-Кэмикл»(
Таблица 2 - Физико-химические показатели эмульсолов
№ п/п | Наименование показателей | Эмульсолы | |
Квэкерол-1914 | Ринол-1 | ||
1 | Плотность,г/см3 | 0,915 | 0,922 |
2 | Кислотное числоБ мг КОН/г | 5,9 | 16 |
3 | Число омыления, мг КОН/г | 105 | 85-105 |
4 | Температура вспышки, | 202 | 196 |
5 | Вязкость при 40 | 47,5 | 35-75 |
при 50 | |||
при 100 | 6,6 | ||
6 | Влага , % | Отс. | Не более 1,5 |
7 | рН 5 %-ной эмульсии | 6,6 | 7,5-9,5 |
Таблица 3 – Средняя загрязненность поверхности холоднокатаного и отожженного металла,прокатанного на стане 630 ЛПЦ-8 с использованием различных типов эмульсолов
Толщина, мм | Средняя загрязненность поверхности металла марок 08пс,08кп, мг/м2 | |||
Квэкерол-1914 | Ринол-1 | |||
После проката | После отжига | После проката | После отжига | |
0,5-0,85 | 290 | 205 | 699 | 242 |
0,9-1,2 | 287 | 147 | 795 | 306 |
1,25-2,0 | 488 | 130 | 1097 | 244 |
Среднее значение | 355 | 160 | 864 | 264 |