ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ЭКРАНОВ В ЛИНИИ РАСКАТНОГО СТАНА ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ

Выпускная квалификационная работа на тему: «Применение теплоизоляционных экранов в линии раскатного стана винтовой прокатки для повышения точности геометрических размеров тонкостенных труб»

Объектом исследования является трехвалковый раскатной стан винтовой прокатки.

Предмет исследования – раскатка тонкостенных насосно-компрессорных горячекатаных бесшовных труб.

Цель работы – исследовать возможность применения теплоизоляционных экранов для производства бесшовных горячекатаных труб на ТПА-200 АО «ВТЗ».

При выполнении работы проведен литературный обзор технологии и оборудования для производства труб на ТПА-200, рассмотрена проблема прокатки тонкостенных труб малого диаметра, предложен комплекс мер для устранения причин несоответствия геометрических параметров.

Адекватность компьютерной модели охлаждения гильз подтверждена результатами эксперимента. Также проведено моделирование процессов теплообмена отражающего экрана и стенки гильзы. С помощью данной технологии возможно снижение теплопотерь гильзы до 100 °С. Для внедрения теплоотражающего экрана предложена дополненная схема оборудования трубопрокатного стана.

Снижение теплопотерь гильзы позволит уменьшить упругие деформации калибра клети и, соответственно, снизить разностенность черновой трубы.

Пояснительная записка к ВКР изложена на 51 странице, содержит 30 рисунков, 7 таблиц, список использованных источников состоит из 12 наименований.

Введение         1

1 Общая характеристика оборудования и конструкция раскатных станов винтовой прокатки      2

1.1 Технология прокатки труб на ТПА 200      2

1.2 Анализ узлов и механизмов прошивного и раскатного станов      3

1.2.1 Оборудование прошивного стана винтовой прокатки      8

1.2.2 Клеть прошивного стана     9

1.3 Оборудование раскатного стана     11

1.3.1 Кольцевая печь     11

1.3.2 Прошивной стан винтовой прокатки     13

1.3.3 Оборудование входной стороны     16

1.3.4 Оборудование выходной стороны     17

1.3.5 Рабочая клеть трехвалкового раскатного стана     19

2 Исследование влияния уменьшение температуры заднего конца гильзы на процесс раскатки в трех волковом стане     22

2.1 Проблема прокатки тонкостенных труб     22

2.2 Экспериментальное исследование, изучение температуры заднего конца гильзы     23

2.3 Оценка теплового поля заднего конца различных гильзы при длительной раскатке     26

2.4 Исследование влияния теплового поля заднего конца гильзы на силовые параметры процесса раскатки     29

3 Применение теплоизоляционных экранов при раскатке труб     30

3.1 Принцип работы теплоизоляционного экрана и возможные конструктивные решения     30

3.2 Установка теплоизоляционного экрана     32

3.3 Моделирование теплообмена экрана с гильзой     36

4 Охрана окружающей среды     44

4.1 Антропогенные факторы, влияющие на загрязнение атмосферы  44

4.2 Антропогенные факторы, влияющие на загрязнение гидросферы 44

4.3 Антропогенные факторы, влияющие на загрязнение литосферы  45

5 Безопасность жизнедеятельности     48

Заключение     50

Список литературных источников     51

1 Теория поперечно-винтовой прокатки. ТЕТЕРИН П. К. Изд-во «Металлургия», 1971, 368 с.

2 Трубное производство: учеб. / Б.А. Романцев, А.В. Гончарук, Н.М. Вавилкин, С.В. Самусев. – 2-е изд., испр. и доп. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2011. – 970 с.

3 Машины и агрегаты трубного производства: Учебное пособие для вузов/ А.П. Коликов, В.П. Романенко, СВ. Самусев и др. — М.: «МИСИС»,

1998.—536 с.

4 Отчет по производству опытной партии труб размером 73х5,5 мм. АО «ВТЗ» Вед. инж-технолог ЦЛЗ Уразгалиева О.К. 24.07.09

3 Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1977, 344 с. с ил.

5 Конечно-элементное моделирование технологических процессов ковки и объемной штамповки : учебное пособие / [А.В. Власов и др.] ; под ред. А.В. Власова. – Москва : Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019. – 383, [1]с. : ил. 

6 Харитонов Е.А., Романенко В.П., Будников А.С. Моделирование процесса раскатки труб на трехвалковом раскатном стане винтовой прокатки // Сталь 2014. - № 10.

7 ЧИКАЛОВ С. Г. Производство бесшовных труб из непрерывнолитой заготовки /Под научн. ред. А. П. Коликова. - Волгоград: Комитет по печати и информации. 1999. - 416 с.; ил. 4-60

8 Теория поперечно-винтовой прокатки.Тетерин П.К. Изд-во «Металлургия», 1971, 368 с.

9 ГОСТ 633-80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Термины и определения: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11.04.80 N 1658: дата введения 1983-01-01. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200006515 (дата обращения: 10.03.2021). –Текст: электронный.

10 Е.П.Большина.Экология  металлургического      производства. Курс лекций. - Новотроицк: НФ НИТУ "МИСиС", 2012. - 155 с.

11 В.А.Зайцев,   Крылова   Н.А. Промышленная  экология. Учебное пособие. - Москва, РХТУ, 2002. - 175 с.

12 Будников А.С. Исследование влияния факторов раскатки труб в трехвалковом стане винтовой прокатки на деформационные и энергосиловые параметры процесса. Выпускн. квал. работа магистра. 2016. – 147 с.