Характеристика колесопрокатного цеха

ОАО «НТЗ» является старейшим заводом в СНГ по производству железнодорожных колес. Первые колеса были выпущены в 1935 году. В 1972 году была пущена в эксплуатацию новая прессопрокатная линия по производству железнодорожных колес. Пусковой сортамент линии составлял лишь 5 типоразмеров практически однотипных по форме изделий. Основным сортаментом цеха являлись вагонные колеса Ø 950 мм. (более 90 % объема производства).

К середине 90-х годов цехом было освоено производство порядка 45 типоразмеров цельнокатаных железнодорожных колес. Диапазон изготавливаемых колес составлял по наружному диаметру 795...…..1058 мм., а масса выпускаемых изделий – 315..……610 кг..

Последнее десятилетие в области железнодорожного транспорта ознаменовалось как резким повышением скоростей движения подвижного состава и нагрузкой на ось. Это прямым образом отразилось на производстве колес на предприятии. Так, если в начале 90-х годов в год осваивалось по 1 – 2 новому профилю колес, то в 1997 году уже было освоено 11 новых профилеразмеров, а в последующие годы осваивалось более 20 видов колес в год. Резко возросло количество колес, производимых на экспорт.

Для расширения производства в КПЦ решили ряд технических и технологических вопросов.

В настоящее время Колесопрокатным цехом осуществляется промышленное производство 11 типоразмеров локомотивных колес Ø 1062……1269 мм. для Китая, Германии и Турции.

Помимо выпуска с традиционными соотношениями между геометрическими параметрами обода и ступицы, КПЦ освоено производство 2-х типоразмеров колес для тележек вагонов с раздвижными колесными парами.

Таким образом, разработанные и внедренные в КПЦ технические и технологические решения и мероприятия, позволили расширить сортамент выпускаемой продукции и производить колеса по наружному диаметру от 725мм. до 1269мм. и массой от 270 кг. до 1100 кг.. В настоящее время КПЦ освоено производство более 80-ти типоразмеров вагонных и локомотивных колес с различной конфигурацией диска, длиной ступицы и ее вылетом.

Краткая характеристика технологического процесса производства колес в колесопрокатном цехе приведена ниже.

Производство цельнокатаных колес всех типов осуществляется на двух колесопрокатных станах. В процессе их отделки возможны отличия, заключающиеся в том, что для некоторых типов колес не требуется механическая и термическая обработка. Общими участками колесопрокатных установок являются участки для резки слитков, механической и термической обработки колес, а также дополнительный участок по изотермической выдержке и отгрузке колес.

Металл для производства колес поступает из мартеновского цеха на склад заготовительного отделения КПЦ в виде слитков, которые при помощи мостовых кранов грузоподъемностью 10 т. выгружаются и укладываются в штабеля. Из штабелей слитки электромостовыми кранами поступают на слиткоразрезные станки модели I8А65, где производится раскрой и надрезка их на заготовки, согласно типоразмерам прокатываемых колес.

Слиткоразрезные станки (16 станков) имеют по 4 суппорта с каждой стороны на которые устанавливается по 8 резцедержателей. Станки работают в полуавтоматическом режиме. Ширина резца 20 + 2 мм. Порезка слитков заканчивается при наличии шеек между заготовками диаметром 160 + 5 мм.

Надрезанные слитки подаются на участок ломки и сортировки заготовок, где производится разделение заготовок на 2-х гидравлических горизонтальных прессах усилием 3 125 т.с. и 415 т.с. Привод слитколомателей осуществляется от общей насосно-аккумуляторной станции прессопрокатного участка, работающей на эмульсии с давлением до 320 кг./см. Донные и прибыльные части удаляются, а остальные заготовки последовательно проходят контроль состояния поверхности, маркируются и при необходимости подвергаются ремонту. Подготовленные заготовки комплектуются поплавочно и подаются к нагревательным печам.

На прессопрокатном участке предусмотрен последовательный нагрев заготовок в двух кольцевых печах Ø 30 м. Печи отапливаются природным газом. Отвод продуктов горения из печи производится через дымоход, расположенный в конце печи, и выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу высотой 80 м. Максимальная производительность печи при параллельном нагреве заготовок 54 шт./час., а при последовательном 108 шт./час.

Нагретая заготовка по рольгангу проходит камеру гидросбива и подается манипулятором-центрователем на пресс 2 000 т.с., где перед осадкой на нее подается технологическая подсыпка для удаления окалины.

Осаженная заготовка подается на пресс 5 000 т.с., где происходит осаживание между гладкими плитами в плавающем калибровочном кольце, после чего вторым ходом траверсы пресса – разгонка металла пуансоном.

При помощи манипулятора и рольганга заготовка передается на формовочный пресс усилием 10 000 т.с., затем на шестивалковый колесопрокатный стан и выгибной гидравлический пресс усилием 3 500 т.с., т.е. кроме выгибки и калибровки обода прошивается отверстие в ступице.

После нанесения маркировки колесо транспортируется к конвейерным печам для противофлокенной обработки. Время выдержки в печах составляет 4, 5 часа. После прохождения печей колеса штабелируются в стопки по 6 штук и остывают. Затем колеса направляются на предварительную мех. обработку к токарно-карусельным станкам модели IБ-502. На этих станках производится подрезка торца, обточка боковой поверхности ступицы с наружной стороны и окончательный профиль колеса по кругу катания. Обточенные колеса подаются к стендам осмотра, после чего годные колеса направляются к термоучастку, а колеса имеющие дефекты поступают к станкам ремонтной обточки модели КС-274 и затем снова на стенды осмотра ОТК. Колеса, подготовленные к термообработке, подаются шаржир-машиной к двум нагревательным кольцевым печам Ø 24 м., отапливаемым природным газом и нагреваются в течении 1, 5 часа до температуры 830 – 870 º С. Прерывистая закалка колес производится на машинах вертикального типа, после чего в течении 2, 5 часов колеса подвергаются отпуску при температуре 450 – 550 º С в электрических шахтных колодцах. Выгруженные из колодцев стопки колес охлаждаются на плацу до температуры цеха.

Остывшие стопки колес электромостовым краном передаются на окончательную мех. обработку колес при помощи кантователя. На этом участке колеса проходят обточку на токарно-карусельных станках модели IД-502, на которых осуществляется подрезка торца и расточка отверстия.

Обработанные колеса поступают на стенды осмотра ОТК, на которых производится их окончательная приемка.

Сортамент выпускаемой продукции за 2003 и 2004 г.г. представлен в таблице 1.1

Таблица 1.1-Сортамент выпускаемой продукции в КПЦ ОАО «НТЗ»

Основными потребителями продукции колесопрокатного цеха являются предприятия машиностроения, строительства, а также предприятия железнодорожного транспорта и другие.

Потребителями продукции колесопрокатного цеха являются Россия, Азербайджан, Казахстан, Узбекистан и др.

По Украине большая часть реализуемой продукции приходится на Днепропетровскую, Полтавскую, Донецкую и Харьковскую области.

КПЦ экспортирует колеса более чем в 50 стран мира, в основном на западные и азиатские рынки это Болгария, Корея, Тунис, Малайзия, Австрия, Польша, Болгария, Бельгия, Германия, Франция, Чехия, Австралия, Турция, Канада, США, Индия, Испания, Иран, Египет; в большую часть из них относительно крупными партиями.

2 Аналитическая часть