بررسی مکانیزم های تخریب غلتک های نورد 85 صفحه (فایل WORD قابل ویرایش می باشد)
چکیده
بهینه سازی غلتک ها در صنعت و به خصوص غلتک های نورد که در تنش های بالایی کار می کنند همواره در دست انجام است.در این راستا در ایران و دیگر کشورهای صنعتی روی انواع غلتک ها تحقیق صورت می گیرد.
با این وجود عدم امکان دستیابی به اطلاعات دقیق در کارخانجات سازنده جهت مقاوم سازی منوط به انجام مطالعات دقیق و آزمایش های مناسب می باشد به ویژه اینکه شرایط کاری غلتک های طرح با(Continuous Rolling) با غلتک های نوردی که در سایر کارخانجات داخلی استفاده می شود متفاوت است.
در این پروژه مکانیزم تخریب غلتک نورد مورد بررسی قرار گرفته است.در این ارتباط شرایط کاری به همراه تحلیل های آماری مصرف غلتک ها و همچنین بهره گیری از مدل سازی های مختلف امکان نیل به این منظور را فراهم می نماید.در این گزارش به شناسایی پارامترهای مؤثر در تخریب و مستهلک شدن ناشی از سایش پرداخته و در این راستا به معرفی سایش و راهکارهای مقابله با آن، مطالعه میزان مصرف غلتک و تحقیق پیرامون شاخص سایش صورت گرفته است.
1- مقدمه
امروزه تولید شمش به روش ریخته گری مداوم به طور وسیعی در جهان رواج یافته و بیشتر فلزات مهم صنعتی از طریق این فرآیند به صورت انبوه تولید می شوند.از مهمترین اصلاحات فرآیندی در ریخته گری مداوم، ابداع روش های ریخته گری نزدیک به شکل نهایی می باشد و ریخته گری مداوم تختال نازک از این جمله است.در این روش تلاش می شود با افزایش سرعت ریخته گری در یک سیستم نازل و قالب با عرض کمتر تختال نازک(Thin Slab) با تناژ تولید یکسان با روش های سنتی تختال ضخیم(Thick Slab) ایجاد گردد.
عملیات طرح توسعه سبا با مبادله قرارداد مربوط به شرکت دانیلی به تاریخ هشتم آبان 1375 آغاز گردید و پس از تهیه و دریافت اولین نقشه اجرایی از تاریخ سی و یکم اردیبهشت 1386 آغاز گردید.بهره برداری آزمایشی از این واحد در اسفند 1381 آغاز گردیده است و در تاریخ چهاردهم مرداد 1382 با حضور ریاست جمهوری اسلامی رسماً به بهره برداری رسید.
برای راه اندازی فولادسازی و نورد پیوسته سبا به عنوان بزرگترین طرح صنعتی سال های اخیر کشور، مبلغی معادل 930 میلیارد ریال و 377 میلیون دلار هزینه شده است.این طرح به روش ذوب در کوره قوس الکتریکی و ریخته گری مداوم تختال نازک «Thin Slab» قادر است سالانه 700 هزار تن ورق گرم فولاد به ضخامت «5/12-5/1» میلی متر و عرض «800 تا 1560» میلی متر تولید کند، که قابل توسعه تا 4/1 میلیون تن و در نهایت 8/2 میلیون تن در سال نیز می باشد.همچنین فولادسازی و نورد پیوسته سبا توانایی تولید ورق زنگ نزن را دارا بوده و میتواند در آینده ای نزدیک تولید سالیانه 70 هزار تن، نیاز کشور به ورق های زنگ نزن آستنیتی را تامین کند، که صرفه جویی ارزی آن معادل 50 میلیون دلار توسط کارشناسان فولاد مبارکه برآورد شده است.
همچنین این مجموعه قادر به تولید ورق به صورت آج دار بوده و هم اکنون به دنبال انتقال دانش این فرآینده بوده تا در آینده ای نزدیک اجرای این امر خطیر نیز در این واحد تحقق یابد.
فهرست مطالب
- چکیده 1
- فصل 1 :شناسایی خط و تجهیزات واحد فولادسازی و نورد پیوسته سبا 2
- 1. مقدمه 3
- 1-1روش تولید و تکنولوژی فولادسازی و نورد پیوسته سبا 4
- 2-1واحدهای مجتمع فولادسازی و نورد پیوسته سبا 5
- 3-1ویژگی های خاص واحدهای فولادسازی و نورد 10
- فصل 2 :مهندسی سطح تریبولوژی 11
- 1-2 مقدمه 12
- 2-2 سطوح جامد 13
- 3-2 اصطکاک و سایش 14
- 4-2 عوامل مؤثر بر افزایش مقاومت سایش 21
- 1-4-2 تاثیر انتخاب مواد مهندسی بهینه برای افزایش مقاومت سایشی فلزات 21
- 2-4-2 انتخاب ترکیب شیمیایی بهینه برای افزایش مقاومت سایشی فلزات 22
- 3-4-2 انتخاب ریز ساختار بهینه برای بهبود مقاومت به سایش فلزات 23
- 4-4-2 تاثیر اندازه ذرات ساینده بر نحوه انتخاب مواد مقاوم به سایش 24
- فصل 3 : بررسی شرایط کاری و وضعیت مصرف غلتک های نورد 25
- 1-3 بررسی شرایط کاری غلتک های نورد از لحاظ مواد درگیر 26
- 1-1-3 فاصله زمانی 31
- 2-3 بررسی وضعیت فعلی مصرف غلتک های نورد بر اساس آمار 31
- 1-2-3 مارک فولادهای قابل تولید در ناحیه نورد پیوسته سبا 37
- 3-3 مقایسه میزان مصرف غلتکهای کاری و پشتیبان 38
- 1-3-3 نیرو و دمای نورد 39
- 4-3 تاثیر تغییرات ریزساختار روی تنش جریان 41
- 5-3 فاکتورهای مؤثر بر سایش غلتک 41
- 6-3 متغیرهای برنامه نورد 44
- فصل 4 : بررسی و تعیین شاخص اندازه گیری سایش در غلتک ها 47
- 1-4 تاریخچه بررسی اثر سایش 48
- 2-4 سایش غلتک 48
- 1-2-4 سایش یکنواخت 49
- 2-2-4 سایش محلی 49
- 3-2-4 مواد غلتک 50
- 3-4 تاثیر سایش غلتک کاری روی پروفیل ورق گرم نورد شده 51
- 4-4 تاثیر سایش غلتک پشتیبان بر تاج ورق از طریق آنالیز آماری 51
- 5-4 روش های مختف پیش بینی کانتور سایش غلتک های کاری 52
- 6-4 بررسی علت زیادتر بودن مقدار سایش غلتک ها در لبه ورق نسبت به وسط ورق 54
- 7-4 تعیین پارامترهای مؤثر بر نرخ سایش 55
- 8-4 علل اصلی ایجاد سایش در نورد گرم 56
- 1-8-4 مکانیزم خستگی حرارتی 56
- 9-4 روانکاری و سایش در نورد گرم 58
- 1-9-4 شرایط فرآیند 59
- 2-9-4 مزایای روانکاری 60
- 3-9-4 نورد خشک 61
- 10-4 مشخصات هندسی محصولات تخت 63
- 1-10-4 فاکتورهای اثرگذاری پروفیل قطعه 63
- 2-10-4 تعریف المان های پروفیل 65
- 3-10-4 اصل تختی بد 66
- 4-10-4 انواع شکل ورق 67
- 5-10-4 تعریف تختی ورق 68
- 6-10-4 هندسه شکل پلان 68
- 11-4 تفاوت اصلی بین نوع سایش در ایستگاه های اولیه و نهایی 69
- 12-4 مقایسه شرایط کاری حاکم در خطوط کاری مشابه 70
- 1-12-4 مکانیزم های سایش در نورد و تئوری اثر سایش 70
- 2-12-4 سایش یکنواخت غلتک کاری در قفسه های نورد گرم 71
- 3-12-4 سایش یکنواخت غلتک پشتیبان در قفسه های نورد گرم 75
- 13-4 تشریح دو روش عمده مدل سازی سایش 77
- 1-13-4 مدل سازی بر مبنای نتایج تجربی 77
- 2-13-4 مدل پیش بینی سایش غلتک بر مبنای مدل سازی نیروی نورد 78
- 3-13-4 فرآیند کار تجربی 81
- فهرست جداول:
- جداول فصل 3 :
- جدول 1-3) آنالیز شیمیایی غلتک کاری 27
- جدول 2-3) آنالیز شیمیایی غلتک پشتیبان 30
- جدول 3-3) آمار مصرف غلتک های کاری 31
- جدول 4-3) آمار مصرف غلتک های پشتیبان 36
- جدول 5-3) فولادهای قابل تولید در نورد سبا 37
- جدول6-3) تنوع تولیدات ناحیه فولادسازی و نورد پیوسته 38
- جداول فصل 4 :
- جدول 1-4) ترکیب شیمیایی مارک غلتک ها 76
- فهرست اشکال:
- اشکال فصل 1 :
- شکل 1-1) نمایی از کوره تونلی 4
- شکل 2-1) کوره پاتیلی LF 6
- شکل 3-1) قفسه های نورد گرم 9
- اشکال فصل 2 :
- شکل 1-2) شماتیک لایه های سطحی موجود بر سطح یک قطعه فلزی 14
- شکل 2-2) برآمدگی های یک سطح صاف در زیر میکروسکوپ 14
- شکل 3-2) سه عامل مؤثر بر بافت هندسی سطح 16
- شکل 4-2) تقسیم بندی فرآیندها و مکانیزم های سایش 16
- شکل 5-2) شماتیک پدیده های سایش 18
- شکل 6-2) سایش خراشان در مقیاس میکروسکوپی 18
- شکل 7-2) شماتیک سایش فرسایشی 18
- شکل 8-2) شماتیک فرآیند حفره ای شدن در اثر برخورد حباب های مایع 19
- شکل 9-2) شماتیک تولید ذرات سایشی در اثر فرآیند سایش چسبان 20
- اشکال فصل 3 :
- شکل 1-3) غلتک های پشتیبان 28
- شکل 2-3) غلتک های کاری 29
- شکل 3-3) تصویر ساختار میکروسکوپی غلتک کاری بزرگنمایی 100 29
- شکل 4-3) تصویر ساختار میکروسکوپی غلتک کاری بزرگنمایی 500 30
- شکل 5-3) تاثیر درصد کربن و سختی روی سایش فولاد 42
- شکل 6-3) اثر تشکیل کاربید روی سایش 42
- شکل 7-3) تغییرات سختی درصد کاربیدها و مارکهای مختلف غلتک 43
- اشکال فصل 4 :
- شکل 1-4) قفسه های نورد گرم 51
- شکل 2-4) تاج ورق روی غلتک های پشتیبان 52
- شکل 3-4) رابطه بین سایش لبه و سایش مرکز 53
- شکل 4-4) پروفیل غیر خطی غلتک 53
- شکل 5-4) مدل سایش غلتک ها 54
- شکل 6-4) فرآیند نورد گرم 57
- شکل 7-4) مکانیزم خستگی حرارتی 58
- شکل 8-4) تغییرات دما در نورد 59
- شکل 9-4) توزیع جریان ماده، فشار و تنش برشی 61
- شکل 10-4) مقطع عرضی در پهنای ورق 64
- شکل 11-4) تعریف پروفیل 65
- شکل 12-4) نمایش شماتیک کاناله و دره 65
- شکل 13-4) پارامترهای شکل ورق 66
- شکل 14-4) شکل ورق 67
- شکل 15-4) camber 68
- شکل 16-4) انحراف out-of-square 69
- شکل 17-4) تفاوت مکانیزم سایش در قفسه ها 71
- شکل 18-4) کانتورهای سایش غلتک کاری 1 تا 3 72
- شکل 19-4) کانتورهای سایش غلتک کاری 4 تا 6 72
- شکل 20-4) کانتورهای سایش غلتک کاری 5 73
- شکل 21-4) سایش شعاعی 74
- شکل 22-4) تغییرات سایش غلتک کاری 74
- شکل 23-4) تغییرات سایش غلتک پشتیبان 75
- شکل 24-4) نرخ سایش غلتک پشتیبان 76
- شکل 25-4) سایش دو مارک غلتک 4 و 5 77
- شکل 26-4) رابطه خطی بین تاج مؤثر غلتک و تغییر مکان CVC 79
- شکل 27-4) شماتیک برنامه پله ای شکل 80
- شکل 28-4) فلوچارت پیش بینی مدل سایش 80
- شکل 29-4) شماتیک مکان غلتک کاری 81
- شکل 30-4) شماتیک اندازه گیری در دستگاه سنگ زنی 82
- شکل 31-4) قطر غلتک اندازه گیری شده از پروفیل 82
- شکل 32-4) مقایسه سایش اندازه گیری شده غلتک های بالا و پایین 83
- بحث و نتیجه گیری 84
- منابع 85
- ABSTRACT 86
بررسی مکانیزم های تخریب غلتک های نورد 85 صفحه
