ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN KIM LOẠI VÀ HỢP KIM ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ CÁN THÉP GĨC CÂN 60x60x6 CÔNG SUẤT 200.000 TẤN/ NĂM GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRƯỜNGTHANH Th.S NGUYỄN ĐĂNG KHOA SVTH: TRẦN THỊ THÙY VÂN MSSV: V0804787 LỚP: VL08KL Nội dung thuyết trình Chương 1: Sơ lược tình hình thép Chương 2: Cơ sở lí thuyết cán thép góc cân Chương 3: Thiết kế cơng nghệ Chương 4: Thiết bị xưởng cán Kết luận Chương 1: Sơ lược tình thình thép 1.1 Tình hình thép giới • Theo số liệu vừa Hiệp hội Thép Thế giới (WSA) công bố, sản lượng thép thô toàn cầu đạt 1,527 tỷ năm 2011, tăng 6,8% so với năm 2010 mức cao lịch sử Hình 1.1:Tỷ trọng sản lượng thép năm 2010 2011 • Tháng 1, năm 2012, sản lượng thép giới 59 quốc gia báo cáo Hiệp hội thép giới (WSA) 117,7 triệu tấn, giảm 7,8% so với tháng năm 2011 • Tháng năm 2012, sản lượng thép đạt 119 triệu tấn, tăng 1,9% so với tháng năm 2011 • Tháng năm 2012, sản lượng thép 62 nước báo cáo WSA 132 triệu tấn, tăng 1,3% so với tháng năm 2011 1.2 Tình hình thép Việt Nam • Do nhu cầu phát triển kinh tế nước, ngành công nghiệp thép năm gần phát triển mạnh thu hút đầu tư ngồi nước • Theo Vietnam Steel Association-VSA cho biết: Trong năm 2010, doanh nghiệp thép Việt Nam sản xuất 8,7 triệu sản phẩm thép, tăng 13% so với năm 2009 • Năm 2011, khủng hoảng kinh tế, tiêu thụ thép giảm 3,54% so với năm 2010 • Đầu năm 2012, lượng thép tiêu thụ giảm so với năm 2011 Trình độ cơng nghệ trang thiết bị: • Ngành thép Việt Nam có lực sản xuất thực tế khoảng 2,6 triệu thép cán/năm (thép xây dựng); 0,5 - 0,6 triệu phơi thép lò điện (phơi thép vng thỏi đúc cỡ nhỏ) Chất lượng sản phẩm: • Sản phẩm nhà máy đại, chất lượng thép ngang với thép xuất khẩu, sờ sản xuất nhỏ cơng suất < 20000 / năm có chất lượng Cơ cấu sản phẩm thép ngày nay: • Hiện nay, ngành thép Việt Nam sản xuất loại thép tròn trơn, tròn vằn ( 10 40mm), thép dây cuộn (6 – 10 mm) thép hình cỡ nhỏ, cỡ vừa • Khả tự sản xuất phơi thép nước nhỏ bé, đáp ứng khoảng 28%, lại 72% nhu cầu phôi thép cho nhà máy cần phải nhập từ bên ngồi • Tóm lại, nhìn chung ngành thép Việt Nam có phát triển với điểm mạnh có nguồn quặng phong phú.Nhưng điểm yếu phát triển phân tán, quy mô sản xuất nhỏ, thiếu bền vững, cấu mặt hàng chưa đa dạng, hẹp 1.3.Khái qt sản phẩm thép góc cân 60x60x6 • Phân loại theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7571-1 :2006 • Chọn vật liệu làm thép góc cân 60x60x6 thép CT3 Thành phần thép CT3 Mác thép CT3 Thành phần hóa học (%) C Mn Cr 0,14 ÷0,22 0,4 ÷0,65 ≤ 0,3% Ta chọn thành phần sau: 0,2%C; 0,5%Mn; 0%Cr Chương 2: Cơ sở lí thuyết cán thép góc cân 2.1.Hệ thống lỗ hình: 2.1.1.Hệ thống lỗ hình hộp chữ nhật vng: 2.1.2.Hệ thống lỗ hình vng – oval: 2.1.3.Hệ thống lỗ hình thoi vng: 2.1.4.Hệ thống lỗ hình oval – tròn : 3.4.Tính vận tốc cán: Hệ số vượt trước: Si  Rki  i2 hi    Với Vận tốc dài trục cán giá cán thứ i: i V0(i )   Dk (i ) n 60 ;m / s Vận tốc thép: Vi  V0i (1  Si ); m / s Vận tốc vào thép: Vi '  Vi i ;m / s 3.5.Tính lực cán: Lực cán tính theo cơng thức: P = Pcp*F Trong đó: • P: Lực cán (Tấn); • Pcp: Lực cán đơn vị trung bình (Kg/ mm2); • F : diện tích tiếp xúc phơi trục cán 3.6.Tính moment cán: • Momen tĩnh động quy trục động tính theo cơng thức:  M  M ms1  M ms2  M  M tdc   c   Md .i    η = 0,85 ÷ 0,93 hệ số truyền động hữu ích máy (chọn 0,9)  i: tỉ số truyền từ động tới trục cán • Momen cán tính theo cơng thức: Mc  2.P.lc   2.P. R.h  lc: chiều dài cung biến dạng  Ψ: hệ số cách tay đòn Ψ = 0,35 ữ 0,5 Momen ma sỏt lc cỏn sinh cổ trục cán Mms1: Mms1 =P.d.f’ d: đường kính cổ trục cán (mm) f’: hệ số ma sát • Momen ma sát sinh chi tiết quay Mms2: Mms2 = (0,08 ÷ 0,12)(Mms1 + Mc) Mms2 = 0,1(Mms1 + Mc) • Momen khơng tải tính theo cơng thức M0 = (3 ÷ 6)%.Mc Chọn M0 = 0,05 Mc Cơng suất động tính theo cơng thức: Ndc  dc Mdc  Mdc  kW  Chương 4: Thiết bị xưởng cán 4.1.Trục cán: Trục cán thơ:D=500 Llv = 1250 mm Đường kính cổ trục:d=300mm Chiều dài cổ trục:l=d=300mm Kích thước đầu mối hoa mai: d1 = l1 = 280 mm; l2 = 0,8d1 = 0,8.280 = 224 mm; d2 = 0,32D = 0,32.500 = 160 mm; r = 15 mm ; r1 = 0,3d = 0,3.300 = 90 mm; Chiều dài toàn trục cán (L) là: L = Llv + 2.l + 2.l1 = 1250 + 2.300 + 2.280 = 2410 mm Trục cán trung:có D=350mm Chiều dài bề mặt trục làm việc (Llv) : Chọn Llv = 850 mm Đường kính cổ trục:Lấy d = 200mm; Chiều dài cổ trục (l): Lấy l = d = 200 mm ; Bán kính lượn cổ trục (R): R = 20 mm; Kích thước đầu nối hoa mai: d1 = (0,9 0,95).d = 180190 mm => Lấy d1 = l1 = 185 mm l2 = 0,8d1 = 0,8.185 = 148 mm; d2 = 0,32D = 0,32.350 = 112 mm; r = 15 mm ; r1 = 0,3d = 0,3.200 = 60 mm; Vậy ta có chiều dai toàn trục cán (L) là: L = Llv + 2.l + 2.l1 = 850 + 2.200 + 2.185 = 1620 mm; Trục cán tinh:với đường kính D = 300 mm Chiều dài bề mặt trục làm việc (Llv) : Chiều dài trục cán: L = (1,6 ÷ 2,5)D = (1,6 ÷ 2,5).300 = 480 ÷ 750 mm Chọn L = 600 mm Kích thước cổ trục cán: Đường kính cổ trục.d = (0,55 ÷ 0,65).D = (0,55 ÷ 0,65).300 =165 ÷ 195 mm Chọn: d = 180 mm Chiều dài cổ trục cán: l = d = 180 mm Bán kính lượn trục cổ trục R = (0,08 ÷ 0,1)D= (0,08 ÷ 0,1).300 = 24 ÷ 30 mm Chọn: R = 28 mm r = 0,1d = 0,1.180= 18 mm Kích thước đầu nối: Đường kính phần tham gia lắp với khớp nối trục: d1= (0,65 ÷ 0,75).d = (0,65 ÷ 0,75).180 = 117 ÷ 135 mm Chọn: d1= 120 mm 4.1.2.Lựa chọn động cho trục cán: • Dựa theo mục 3.6 trình bày chương III momen cán cơng suất động cơ, ta chọn động có cơng suất lớn để hoạt động tốt • Theo bảng phụ lục tính tốn động cơ, ta chọn động có cơng suất Ndc=399kW 4.2.Thiết bị xưởng cán: 4.2.1.Lò nung nạp phơi: •Phơi đặt lên bàn lăn nạp vào lò nung, qua phận nạp vận hành thuỷ lực 4.2.2.Giàn cán: • Trước phơi vào giá cán thô, phôi cạo vẩy nước áp suất cao (250 bar max) lúc vận chuyển bàn lăn, tốc độ chỗ làm tối u xp x 1ữ1,3 m/s 4.2.3 Mỏy nn: Đặt sau giá cán tinh , nắn sau cán • Tiến hành trạng thái nóng để giảm lực nắn ứng suất dư cho phép, không làm thay đổi hình dạng diện tích tiết diện vật cán 4.2.4.Sàn làm nguội: • Cấu tạo sàn nguội gồm có ba phần : • Phần 1: Là hệ thống dẫn động vật cán đến sàn nguội hệ thống sàn lăn bố trí dọc theo sàn nguội kề sát bố trí phận hất vật cán lên sàn nguội • Phần 2: Bộ phận bất động bố trí xen kẽ với động vừa làm nhiệm vụ làm sàn, vừa làm nhiệm vụ dịch chuyển vật cán • Phần 3: Bộ phận bất động khỏi sàn nguội sàn lăn bố trí phía bên sàn nguội Kết luận Những vấn đề hồn thành • Tìm hiểu sơ tình hình sản xuất thép giới Việt Nam ứng dụng quan trọng thép lĩnh vực kỹ thuật đời sống • Tìm hiểu hệ thống lỗ hình thơng dụng, vùng biến dạng, lỗ hình cán tinh thép góc, số máy cán thép hình quy trình cán thép góc cân • Hồn thành tính tốn thơng số cơng nghệ quan trọng: thơng số lỗ hình, vận tốc cán, lực cán, moment động cơ, công suất động cơ, tính tốn trục cán • Trình bày thiết bị xưởng cán Một số vấn đề chưa làm • Chưa thật tìm hiểu sâu tình hình sản xuất thép giới nước • Chưa tìm hiểu thực tế nhiều máy cán thiết bị khác xưởng cán • Chưa thực mơ q trình cán Tài liệu tham khảo 1.Nguyễn Trường Thanh, Cơ sở kĩ thuật cán, Nhà xuất ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 2006 2.Phan Văn Hạ, Các phương pháp thiết kế lỗ hình trục cán, Nhà xuất khoa học kĩ thuật 3.Giáo trình cơng nghệ cán thiết kế lỗ hình trục cán, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2005 World crude steel output increases by 6.8% in 2011, http://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2012/2011world-crude-steel-production.html Những vấn đề ngành công nghiệp Thép Việt Nam năm 2010 http://www.tapchicongnghiep.vn/News/channel/1/News/152/13350/Chi tiet.html 6.World Steel in Figures 2011, http://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2011/wsif.html ... thước 140x140x4300 • Sản phẩm thép góc 60x60x6. Tiết diện ngang 691mm2 • Cơng suất 200000 tấn/ năm 3.2.Quy trình cán thép góc cân 60x60x6 Phơi thép Tẩy vảy gỉ Nung Cán Nắn thẳng Sàn làm nguội Cắt... lược tình hình thép Chương 2: Cơ sở lí thuyết cán thép góc cân Chương 3: Thiết kế cơng nghệ Chương 4: Thiết bị xưởng cán Kết luận Chương 1: Sơ lược tình thình thép 1.1 Tình hình thép giới • Theo... 1.3.Khái quát sản phẩm thép góc cân 60x60x6 • Phân loại theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7571-1 :2006 • Chọn vật liệu làm thép góc cân 60x60x6 thép CT3 Thành phần thép CT3 Mác thép CT3 Thành phần hóa