Разработка и исследование процесса абразивно-порошковой очистки от окалины катанки из легированной стали для последующей калибровки

• Автор: Земсков, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 99 с. : ил.

Глава 1. Состояние технологии подготовки катанки к волочению
1.1. Анализ существующих методов очистки катанки от окалины
1.2. Анализ существующих математических моделей процесса абразивнопорошковой очистки проката от окалины
1.3. Выбор материала порошка для абразивно-порошковой очистки проката от окалины
Выводы по главе
Глава 2. Теоретический анализ процесса АП О цилиндрического проката от окалины
2.1. Разработка новой конструкции бесшнекового варианта установки АПО
2.2. Решение задачи о состоянии сыпучего материала в сужающейся конической полости
2.3. Решение задачи объемного течения сыпучей среды в конической камере АПО
2.4. Граничные условия объемной задачи течения сыпучей среды в условиях АПО-процесса
2.5. Экспериментальная проверка достоверности математической модели процесса абразивно-порошковой очистки цилиндрического проката от окалины
Выводы по главе
Глава 3. Исследование параметров совмещенной технологии очистки и
волочения катанки
3.1. Исследование коэффициентов внешнего и внутреннего трения абразивного порошка

3.2. Исследование влияния конструкции установки АЛО на показатели
шероховатости катанки и проката
Выводы по главе
Глава 4. Разработка, практическое использование и исследование эффективности новых технических решений
4.1. Определение основных геометрических параметров новой рабочей камеры для бесшнековой установки АПО
4.2. Исследование и испытание устройства для удаления пылевидных остатков окалины с поверхности изделия в едином технологическом потоке с механической очисткой и волочением катанки
4.3. Промышленная эксплуатация совмещенной линии
4.4. Реализация новых технических решений и перспективы дальнейшего развития конструкций установок АПО
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложения

Совмещение дискретных производственных процессов в непрерывные технологические потоки и повышение экологической безопасности промышленного производства являются фундаментальными проблемами современной металлургии, они актуальны и для волочильно-калибровочного производства. Здесь многие операции получения проволоки и калиброванного проката носят дискретный характер, опасны для окружающей среды и здоровья обслуживающего персонала.
На металлургических предприятиях России и за рубежом основным методом удаления окалины с поверхности катанки является способ химического травления окалины в растворах серной и соляной кислот. Использование химических веществ, особенно кислоты, при травлении катанки не отвечает современным требованиям промышленной экологии, а также не позволяет совместить эти операции с процессом волочения в едином технологическом потоке.
Высокие удельные затраты и значительная экологическая опасность применения химической технологии травления окалины заставляют предприятия и лаборатории во всем мире искать альтернативные методы удаления окалины. Новые методы преимущественно представляют различные способы механической очистки от окалины. Это, например, иглофрезерный, дробеметный, дробеструйный, обточка резцами, шлифовка различными абразивными материалами (эластичными кругами, абразивными ремнями и др.), в т.ч. и их различными комбинациями. Большое разнообразие способов и конструкций для механического удаления окалины говорит о том, что в мире не существует достаточно отработанной, надежной и широко применяемой технологии механической очистки катанки от окалины.
Учитывая это, в 1992-1999 годах в Череповце была разработана и испытана в промышленных условиях экологически чистая поточная линия, в которой катанка подвергалась непрерывному удалению окалины механическим

волочильного инструмента и, как следствие, улучшить товарный вид готовой продукции.
Таблица 2
Основные технике - экономические показателей оборудования для
АЛО - процесса
№ п/п Наименование показателя Шнековый вариант установки АЛО Бесшнековый вариант установки АПО
1 Капитальные затраты, р./модуль 19130 15870
2 Эксплутационные расходы, р./год 83260 81850
3 Экономический эффект, р. 693
4 Срок окупаемости, год 1,42
2.2. Решение задачи о состоянии сыпучего материала в сужающейся конической полости
Так как в большинстве фундаментальных трудов по механике грунтов нет разделения среды (грунта) на сплошную и сыпучую, то механика грунтов и теория пластичности имеют ряд аналогичных положений. Чтобы применить аппарат теории пластичности для решения задач о состоянии сыпучей среды, абразивный порошок следует рассматривать как сплошную, неразрывную, несжимаемую среду, частицы которой предварительно уплотнены, а поры между ними уменьшены.
Рассмотрим течение сыпучего материала в сужающейся конической полости, при отсутствии внешнего трения (рис. 2.2). В этом случае напряженное состояние элементарного объема среды можно охарактеризовать тремя нормальными составляющими напряжения (аг,ав,а9 ).