- •Министерство образования и науки украины
- •Вступление
- •Глава 1. Вступление к технологии
- •1.1. Понятие о технологии
- •1.2. Отрасли промышленности и их классификация
- •1.3. Понятие о производственном и технологическом процессах
- •1.4. Экономическая оценка технологического процесса
- •1.5. Типы производств и их основные технологические признаки
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 2. Сырье, топливо, вода и воздух в технологических процессах
- •2.1. Определение сырья и его классификация
- •2.2. Обогащение сырья
- •Водная взвесь измельченной руди
- •2.3. Качество сырья и современные технологические процессы
- •2.4. Виды и основные характеристики топлива
- •2.5. Основные источники и характеристики воды
- •2.6. КласСификация вод
- •2.7 Очистка и обезвреживание воды
- •2.8. Воздух в технологических процессах
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 3. Система технологий в энергетике
- •3.1. Основные виды и источники энергии
- •3.2. Система технологий тепловых электростанций
- •3.3. Система технологий гэс
- •3.4. Система технологий аэс и проблемы радиационной защиты
- •Действующие атомные электрические станции (аэс) Украины
- •3.5. Биохимические источники энергии
- •3.6. Экологически чистые нетрадиционные системы технологий энергетики
- •3.7. Солнечные электростанции
- •3.8. Геотермальные электростанции
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 4. Общая характеристика добывающей промышленности
- •4.1. Определение добывающей промышленности
- •4.2. Разновидности природных ресурсов и Способы эксплуатации
- •4.3. Добывающие предприятия и их отличительные особенности
- •4.4. Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
- •4.5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
- •Основные понятия
- •Химическое ингибирование вопросы для обсуждения
- •Глава 5. Добыча угля
- •5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства
- •5.2. Способы добычи угля
- •5.3. Технология очистных работ
- •5.4. Комплексная механизация добычи угля
- •5.5. Вспомогательные технологические процессы
- •5.6. Использование угля
- •Основные понятия
- •Глава 6. Добыча нефти и газа
- •6.1. Особенности нефти и ее использование
- •6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин
- •6.3. Извлечение нефти на поверхность
- •6.4. Хранение и транспортировка нефти и нефтепродуктов
- •6.5. Технология добычи газа
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 7. Система технологИй металлургической промышленности
- •7.1. Понятие о металлургическом заводе и комбинате
- •7.2. Исходные материалы для выплавки чугуна
- •7.3. Технология выплавки чугуна
- •Материальный баланс доменной плавки
- •Задано, кг
- •Получено, кг
- •7.4. Продукция доменного производства
- •7.5. Технология производства стали
- •7.6. Прокатное производство
- •7.7. Цветная металлургия
- •7.8. Технология порошковой металлургии
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 8. Система технологий машиностроения
- •8.1. Понятие о машиностроительном комплексе
- •8.2. Понятие о технологии машиностроения
- •8.3. Литейное производство
- •8.4. Обработка металлов резанием
- •8.5. Прогрессивные методы обработки металлов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Система технологий химической
- •9.1. Понятие о химическом производстве
- •9.2. Технология коксохимического производства
- •9.3. Технология переработки нефти
- •9.4. Производство аммиака, азотной кислоты и минеральных удобрений
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 10. Строительные материалы и изделия из них
- •10.1. Свойства строительных материалов
- •10.2. Производство цемента и его разновидности
- •10.3. Производство гипса и извести
- •10.4. Производство безобжиговых каменных материалов
- •10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Система технологий строительного производства
- •11.1. Классификация зданий и сооружений и их элементов
- •11.2. Общие принципы организации строительства
- •11.3. Современные методы производства основных строительных работ
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Системы технологий важнейших продуктов питания
- •12.1. Технология производства сахара
- •12.2. Технология производства кефира
- •12.3. Технология производства муки
- •12.4. Технология производства растительных масел
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 13. Наука и научные организации
- •13.1. Понятие науки
- •13.2. Национальная Академия наук (нан) Украины
- •13.3. Научные степени, ученые и академические звания
- •13.4. Типовая структура научно-исследовательского института (нии)
- •13.5. Формирование тем научных исследований
- •13.6. Технология научных исследований
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 14. Системы технологий коммунального хозяйства
- •14.2 Канализация населенных пунктов
- •14.3. Теплоснабжение жилых помещений, учреждений, заведений
- •14.4. Газоснабжение населенных пунктов
- •14.5. Электроснабжение населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Бытовое обслуживание населения
- •15.1. Технология пошива одежды в ателье
- •15.2. Технология изготовления трикотажных изделий
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 16. Транспорт и связь населенных пунктов
- •16.1. Транспорт населенных пунктов
- •16.2. Связь населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Литература
- •Содержание
7.6. Прокатное производство
Продукция прокатного производства. Прокатные станы. Сталеплавильные цехи металлургических заводов выпускают продукцию в виде стальных слитков, которые для дальнейшей переработки поступают в прокатные цехи. Здесь из слитков стали вырабатывают листы, сортовые и фасонные профили, трубы и т.д. Среди разнообразных видов прокатного производства имеются готовые изделия, например рельсы, балки, трубы и др., и заготовки, требующие дальнейшей обработки ковкой, штамповкой, волочением или резанием (рис. 7.8).
Рис.
7.8. Сортимент изделий, получаемых
прокаткой:
а)
прокат простого профиля; б) сложного
профиля;
в)
специального назначения; г) периодического
профиля.
Совокупность профилей с различными формой и размерами сечений называется сортаментом проката.
Сортамент стального проката делится на пять групп: сортовой прокат, листовой прокат, трубы, периодический прокат и специальный прокат (в том числе гнутые профили).
Сортовой прокат разделяется на простой и фасонный (сложного профиля). К простому прокату относят профили с простой геометрической формой сечения – круг, квадрат, шестигранник, овал и т.д. (рис. 7.8, а)
К сортовому прокату фасонного профиля относятся угловая сталь, швеллер, двутавр, тавр, рельс, зетовая, колонная и ромбовидная сталь (рис.7.8,б)
К специальным видам проката относят продукцию законченной формы, изготовленную по заказам отдельных министерств (рис.7.8,в). Такой продукцией могут быть накладки (24) и подкладки (25) для рельсов, обод автомобильного колеса (29), бортовое кольцо (34), башмак гусеницы трактора (31) и т.д.
Прокат периодического профиля (рис. 7.8,г) представляет собой полосу или пруток, поперечное сечение которых изменяется по длине проката, воспроизводя форму будущей детали. Этот вид проката может с успехом применяться в качестве фасонных заготовок в кузнечном производстве и заготовок под окончательную механическую обработку. При этом значительно снижается объем работ и отходы металла в стружку.
Листовой прокат разделяют на толстолистовой, тонколистовой и фольгу. К толстолистовому прокату относится броневая, котельная, резервуарная сталь, к тонколистовому – кровельная, трансформаторная, электротехническая сталь, жесть и др. Стальные трубы разделяются на две группы: бесшовные (цельнотянутые) и сварные.
В последнее время большое развитие получило производство гнутых профилей из холодно- и горячекатаных полос и лент. Гнутые профили сложной конфигурации применяются в автотракторной, авиационной промышленности и в строительстве. Они изготовляются на специальных роликогибочных машинах и поставляются в виде отдельных заготовок или бухт ленты определенного профиля. Сортамент гнутых профилей превышает 400 разновидностей.
Для придания металлу соответствующей формы его в нагретом или холодном виде прокатывают, т. е. пропускают между вращающимися валками прокатных станов. Рабочие валки прокатных станов имеют либо ровную поверхность, если они прокатывают, например, лист, либо поверхность с более или менее сложным профилем для получения соответствующего проката. При прокате слитка или другой заготовки происходит изменение их формы; при этом уменьшается поперечное сечение и увеличивается длина. Для облегчения процесса прокатки крупные слитки или заготовки предварительно нагревают до температуры, при которой обычно производят ковку металла.
Прокатные цехи металлургических заводов оборудованы прокатными станами различных размеров, типов и назначения. Различают двух-, трех- и многовалковые станы (рис. 7.9). Валки располагают горизонтально или вертикально.
Рис. 7.9. Схема расположения валков в прокатных станах
а – в двухвалковом;
б – в трехвалковом;
в – в четырехвалковом
Крупнейшими из прокатных станов являются блюминг и слябинг. На блюмингах производят первую прокатку стальных слитков весом до 20 т и превращают их в заготовки (блюмы) сечением от 200х200 до 400х400 мм. Слябинги служат для прокатки из таких же крупных слитков стали листовых заготовок (слябей) толщиной до 225 мм и длиной до 5 м. Слябинги устанавливают главным образом в листопрокатных цехах металлургических заводов. Производительность крупнейших прокатных станов очень высока. Мощность блюмингов достигает 5000 кВт и более; диаметр их рабочих валков 800-1400 мм.
Н
Рис.
7.10. Схема волочения:
1
– заготовка;
2
– волочильная доска
Волочение. Прокатные цехи оборудуют также волочильными станами, на которых заготовку протягивают обычно в холодном состоянии через отверстие (фильеру) с сечением, меньшим сечения заготовки (рис. 7.10). Методом волочения производят тонкую проволоку (от четырех до сотых долей миллиметра), калиброванные прутки, тонкие трубки и т. п. (рис. 7.11).
Рис. 7.11. Схема волочения труб
а – без уменьшения толщины стенки;
б – с уменьшением толщины стенки
Волочение обеспечивает высокую точность размеров и чистоту поверхности получаемых изделий, что имеет особое значение при малых их сечениях. В результате волочения металл уплотняется и приобретает лучшие свойства.
Трубопрокатное производство. Трубопрокатное производство часто выделяют в специальные трубопрокатные (трубные) предприятия, хотя по существу они являются металлургическими заводами со специализированным прокатным цехом.
Существуют три способа производства труб: литьем, прокаткой и прошивкой заготовки.
Литьем производят чугунные трубы; прокаткой и прошивкой – стальные. Стальные трубы могут быть сварными и цельнотянутыми (бесшовными). Для изготовления сварных труб предварительно прокатывают полосовую сталь нужной ширины. Затем полосы свертывают в трубу, нагревают и прокатывают на особых прокатных станах. При этом кромки свернутой полосы свариваются, образуя шов трубы. Применяют также газовую и электрическую сварку труб.
Для получения цельнотянутых труб заготовку в виде соответствующих размеров круглого стержня прошивают на прошивном стане. В результате получают гильзу, которую затем дополнительно прокатывают. Таким образом, получают бесшовные трубы, отличающиеся повышенной прочностью.
Созданы уникальные станы для непрерывной и автоматической прокатки труб. Ассортимент труб, выпускаемых трубными заводами, очень широк: от трубок диаметром в десятые доли миллиметра и толщиной стенки в сотые доли миллиметра (их получают методом волочения) до огромных газопроводных труб.
Технология непрерывного слитка и бесслитковой прокатки. В металлургической промышленности внедряется новая технология прокатного производства - технология непрерывного слитка и бесслитковой прокатки. В основе этой технологии лежит получение при помощи специальной разливочной машины методом вытягивания охлаждаемого металла непрерывного слитка стали, который либо разрезается на заготовки требуемых размеров, либо проходит через систему прокатных станов, превращающих непрерывный слиток в соответствующие виды проката. Таким образом, исключается ряд обычных для старой технологии операций – разливка стали в изложницы, охлаждение слитков, их повторный нагрев, обрезка, обжим на блюминге и т.д. Это упрощает и значительно ускоряет процессы прокатки, делает их непрерывными и концентрирует в одном комплексном агрегате, соединяющем сталеплавильную печь, разливочную машину и систему прокатных станов. При этом резко сокращаются неизбежные при обычной прокатке большие отходы металла.