Введение к работе
Актуальность темы
Развитие производства широкого сортамента полуфабрикатов из тяжелых цветных металлов, являющихся основным сырьем для изготовления продукции машиностроительного, электротехнического и специального назначения, предусматривает значительное увеличение качества этих профилей, снижение трудозатрат при их производстве, повышение уровня механизации и автоматизации производственных процессов.
Ужесточение требований к химическому составу сплавов, сужение поля допуска механических свойств профилей, получение новых свойств уже известных сплавов, применение принципиально нового оборудования, изменение компоновки существующего оборудования, расширение сортамента и повышение требований к качеству выпускаемых профилен, определяющих в большей мере и качество изготавливаемых из них изделий, требуют решения целого ряда новых технологических и организационно-технических проблем по обеспечению интенсивного, устойчивого производства высококачественной продукции.
Отечественный опыт решения таких проблем показал, что необходимо уделять особое внимание разработке процессов полного технологического цикла, а также совершенствованию технологии получения литой заготовки из цветных металлов и сплавов, совершенствованию технологии процессов обработки металлов давлением, обеспечивающих высокое качество продукции с гарантированным уровнем свойств, уменьшением потерь металла и снижением расхода эпергоресурсов.
Несмотря на то, что многие из существующих проблем в той или иной степени изучались отечественными и зарубежными учеными, специфические проблемы получения высококачественных профилей из тяжелых цветных металлов и сплавов, начиная от создания, специализированного оборудования и кончая разработкой безотходной и малоотходной технологий, позволяющих получать изделие с заданными служебными свойствами, требуют своего решения и делают актуальным проведение соответствующих комплексных исследований.
Целью диссертации является разработка новых я совершенствование существующих технологии получения профилей, обеспечивающих высокое качество изделий с минимальными затратами.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:
анализ состояния производства с обобщением проблем существующих технологий получения заготовки и профилей;
совершенствование существующих технологических процессов производства;
разработка новых способов и процессов получения профилей;
расширение эффективного сортамента профилей;
достижение высокого уровня качества изделий и экономических показателей технологических процессов.
Научная новизна
Разработаны новые технологии прокатки па стане "250", обеспечивающие получение проката с повышенными механическими свойствами без промел<уточных отжигов с использованием новых калибровок, основанных на принципах безкалиберной прокатки.
Предложены способ и устройства для деформации профилен и конических валках, защищенные а.с. № 1509149, разработана математическая модель управления геометрическими параметрами профилей (кривизной, формой, размерами).
Разработаны новые процессы получения круглых, прямоугольных и шестигранных профилей деформацией в роликовых волоках; разработаны математическая модель процесса протяжки, алгоритмы и программа расчетов технологических режимов; предложены конструкции деформирующих устройств, защищенные авторскими свидетельствами [42, 43, 45, 46, 48, 49].
Для деформации медных и никелевых сплавов предложен способ и конструкция стана для прокатки-ковки круглых, прямоугольных и шестигранных профилей, доказана возможность получения изделий из литой круглой заготовки сплавов ЛС-63.
- У-
Опробована конструкция установки непрерывного прессования в сквозной технологической цепочке производства, разработана математическая модель процесса. На основе экспериментальных исследований доказана целесообразность использования для производства латунной заготовки совмещенных процессов: непрерывное литье-пепрерывное прессование.
Комплекс проведенных экспериментальных исследований по- . зволнл получить новые научные знания по структуре и свойствам изделий.
Практическая значимость и реализация результатов работы
Полученные результаты обеспечивают значительную интенсификацию процесса производства профилей из тялселых цветных металлов и их сплавов на оборудовании нового типа. Разработаны и внедрены рациональные технологические режимы для производства изделии из цветных металлов и сплавов.
Разработань^принлты к проектированию и изготовлению: узел валков рабочей клети для прокатки и волочения (а.с.СССР 1480907); прокатный стан (а.с.СССР 1475741); рабочая клеть для прокатки и волочения (а.с.СССР1555000). Разработана, изготовлена и опробована прокатная клеть для производства коллекторных полос (а.с.СССР 1554999). Уточнены параметры отливки ряда цветных сплавов, внедрен новый флюс (а.с.СССР 1013095).
Впервые в отечественной практике на современной установке непрерывной горизонтальной отливки разработана и реализована ресурсосберегающая технология производства бухтовой заготовки мелкого сечеиия из сплава МНЦ 15-20, позволяющая значительно повысить качество получаемой из нее проволоки, снизить расход металла на 1 т годного. Использование результатов работ автора позволило обеспечить устойчивое производство проволоки из МНЦ 15-20 с требуемыми механическими свойствами, микроструктурой п качеством поверхности, улучшить качество изделий пз свинцовистых латупей и различных марок бронз.
Результаты работ, изобретения и рационализаторские предло-* женил использованы при реконструкции плавильных, прес~о-
вых, волочильных и прокатных цехов Каменск-Уральского заво-да но обработке цветных металлов.
Разработана технология, обеспечивающая прочность схватывания гранул, доказана перспективность развития производства изделии из гранул алюминиевых сплавов.
Разработана система управления качеством в соответствии с требованиями международных стандартов и ИСО-9000. Разработан бизнес-план развития производства завода. Завод вошел в федеральные программы и международную программу ЮНИДО(ООН).
Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены:
на научно-технических конференциях Челябинского государственного технического университета (ЧПИ) г.Челябинск, с 1979 . по 1995гг.;
на научно-технических Советах Каменск-Уральского завода ОЦМ, г.Каменск-Уральский, с 1988 по 1995гг.;
на Всесоюзной научно-технический конференции "Новые технологические процессы прокатки, интенсифицирующие производство а повышающие качество продукции", г.Челябинск, 1984г.;
на республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности технологии и качества продукции цветной металлургии", г.Красноярск, 1984г.;
на Международной конференции "Машины и оборудование для производства прутков и проволоки нз цветных металлов", г.Москва, 1987г.;
на Международном семинаре "Современные технологии и оборудование для производства трапецеидальных и специальных профилей из цветных металлов и их сплавов", г.Прага (Чехословакия), 1988 г.;
- на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Технология и
оборудование волочильного производства", г.Алма-Ата, 1989г.;
на Международном семинаре "Технология, машины и оборудование для производства прутков л профилен", Венгрия, 1989 г.;
на республиканской научно-технической конференции "Производство, применение и свойства медных сплавов общего и специального назначения", г.Москва, 1990г.;
на семинаре фирмы "Мапнесмон Демаг Закг" "Оборудование и технология для производства медной катанки", Г.Дюссельдорф (Германия), 1990;
на региональной научно-технической конференции "Уральское отделение АН СССР городу Каменск-Уральскому", г.Каменск-Уральский, 1990г.;
на Международном симпозиуме "Оборудование и технология производства электроэррозионных проводов", г.Херборн (Германия), 1991г.;
- па техническом совещании фирм "Штролянн", "Спектро"
"Методы и оборудование для определения химического состава
сплавов цветных металлов", г. Клепе(Германия), 1994г.;
на Международной конференции "Пути реконструкции предприятий металлургической промышленности", г.Женева (Швейцария), 1995г.;
на Международном симпозиуме "Выживание предприятий в трудных экономических условиях, в условиях кризиса", г.Бнр-мингем (США), 1995г.;
на Международной конференции "Новые технологии получения слоистых материалов и композиционных покрытий", г.Сочи, 1992г.;
на Меясдународной конференции "Новые технологии получения слоистых материалов", г.Сочи, 1993г.;
- на Российской научно-технической конференции "Новые
материалы и' технологии", г.Москва, МАТИ, 1994г.;
- на Международной конференции "Композиционные материа
лы, технология и производство", п.Песчакое (Украина), 1994г.:
- *-
на семинаре-школе "Обработка металлов давлением в металлургии и металлообработке в современных кризисных условиях (наука, технология, менеджмент)", г.Сочи, 1994г.
на Международной научно-технической конференции "Напыление и покрытня-95", г.С.-Петсрбург, СПГТУ, 1995г.;
- на Международной научно-технической российско-герман
ской конференции "Пластическая и термическая обработка совре
менных металлических материалов", г.С.-Петербург, 1995г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 61 работа, в том числе 3 монографии, 4 брошюры, 20 пзобрс гений.