Производство изотропной электротехнической стали

Работа из раздела: «Производство и технологии»

/

ВВЕДЕНИЕ

Изотропная электротехническая сталь применяется для производства электромашин, магнитопроводов, реле, дросселей, генераторов, преобразователей энергии.

В настоящее время в связи со значительным улучшением качества этой стали, объем производства, и использования значительно вырос.

Изотопная электротехническая сталь по способу производства бывает горячекатаная и холоднокатаная. Горячекатаную сталь производят, главным образом, методом горячей прокатки листов на двухвалковых столах. Она имеет низкий уровень магнитных свойств, не обеспечивающих коэффициент заполнения пакетов магнитопривода выше 0,93. С развитием непрерывной разливки стали, пуском в эксплуатацию непрерывных высокоскоростных широкополосных станов горячей и холодной прокатки, использованием проходных печей для обезуглероживания и отжига металла, доля горячекатаной электротехнической стали в общем, объеме производства быстро уменьшается. Себестоимость холоднокатаной стали значительно ниже, чем горячекатаной[1].

В процессе обработки на агрегате непрерывного действия рулоны, ленты разматывают и протягивают через печь по опорным роликам. При этом обеспечивается однородность свойств металла, все процессы протекают с большой скоростью. Внедрение непрерывных линий позволяет механизировать и автоматизировать процессы, в результате чего достигается высокая производительность труда.

1. Общая часть

1.1 Патентная проработка

Таблица 1. Патенты на изотропную электротехническую сталь

Авторы патента	Страна, год, номер заявки, класс	Краткое содержание и основные положения статьи
Шатохин И. М. Цырлин М. Б.	Россия, 2000 - 2001, №2165464, Кл. 7С21Д8/12	Магнитные свойства изотропной электротехнической стали с низкой коэрцитивной силой определяются главным образом наличием в стали примесей, образующих раствор внедрения (С и N) и серы, также концентраций элементов (Si, Mn и др.) предпринимаются меры по ограничению этих компонентов при сталеплавильном переделе и внепечной обработке. Так как значение коэрцитивной силы определяется величиной зерна готовой стали. Технологию передела строят таким образом, чтобы ограничить размеры зерен в пределах 0,05 - 0,2 мм. Это достигается либо деформацией в критической области (3 - 6%), либо длительной термообработкой в ферритной области. Поскольку крупнозернистая и чистая от примесей сталь характеризуется чрезвычайно высокой пластичностью, в процессе штамповки быстро образуются “заусенцы”, что ограничивает стойкость штампов и снижает производительность поточных линий штамповки. Для повышения штампуемости металла в конечной толщине подвергают деформации либо в докритической (0,6 - 1,2%), либо в критической (3 - 6%) области.
Настич В. П., Миндлин Б. И., Чеглов А. Е., Гвоздев А. Г., Логунов В. В., Барыбин В. А.	Россия, 2002 - 2003 №2215796 Кл. 7C21D8/12	Магнитные свойства изотропной электротехнической стали улучшаются за счет совершенствования структурного и текстурного состояния на стадии нормализационной обработки. Нормализация обеспечивает получение однородной структуры по сечению полосы, формирует текстуру, которая наследуется при последующих технологических операциях. Важным является режим термической обработки, включающий температуру нагрева и время выдержки, зависящий от химического состава. Температура нормализации определяется из уравнения tн=950-45[Si, %]+100[P, %]10C. Уравнение справедливо для стали с содержанием кремния 1,6 - 2,69.
Настич В. П., Миндлин Б. И., Чеглов А. Е., Гвоздев А. Г., Логунов В. В., Барыбин В. А.	Россия, 2003 - 2004 №2223337 Кл. 7C21D8/12	Технология изготовления изотропной электротехнической стали включает выплавку, горячую прокатку с регламентируемым душированием, учитывающим химический состав стали, нормализацию, холодную прокатку и обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг. Время охлаждения горячекатаных полос на отводящем рольганге перед душированием водой влияет на глубину рекристаллизованной зоны и как следствие на магнитные свойства. Формула =4,1+7,3[Si, %]-95[P, %] учитывает связь между содержанием кремния и фосфора и временем охлаждения горячекатаного металла.
Настич В. П., Миндлин Б. И., Чеглов А. Е., Барыбин В. А. Парахин В. И.	Россия, 2002 - 2003 №2223331 Кл. 7C21D8/12	Улучшение электромагнитных свойств холоднокатаной электротехнической изотропной стали заключается в том что, температуру выдержки холоднокатаной полосы выбирают не ниже критической точки Ас3 в зависимости от содержания кремния и углерода в соответствии с отношением tв=911+К(Si, %)/(C, %)1/210C, где 911 - температура фазового превращения перлита в аустенит в чистом железе; К=3,55 C. Химический состав стали горячекатаной полосы: Si 0,9 - 2,8; C<0,04; S<0,010; Al 0,1-1,5; P<0,16; Mn 0,1 - 1,0; N<0,009 (масс. %)остальное железо и неизбежные примеси. В химический состав стали при необходимости вводятся редкоземельные элементы: олово, или сурьма с содержанием 0,003-0,20%.
Настич В. П., Миндлин Б. И., Чеглов А. Е., Гвоздев А. Г., Логунов В. В., Барыбин В. А.	Россия, 2003 - 2004 №2223338 Кл. 7C21D8/12	Улучшение магнитных свойств стали достигаются путем подбора химического состава по кремнию и фосфору. Концентрацию фосфора в металле выбирают в зависимости от содержания кремния по уравнению P=-0,004[Si, %]2-0,02[Si, %]+0,1680,02% при изменении содержания кремния в пределах 1,4 - 3,4%. Уравнение справедливо при содержании углерода в стали после выплавки не более 0,015%. Пониженное содержание углерода при постоянном кремнии приводит к уменьшению количества углесодержащей фазы, что позволяет увеличить концентрацию фосфора в стали на 0,01 - 0,02%, не снижая технологичности обработки. Это способствует увеличению кубической составляющей в готовом металле и повышению уровня магнитных свойств.
Скороходов ВН Настич В. П., Миндлин Б. И., Чеглов А. Е., Пименов А. Ф. Барыбин В. А. Сарычев И. С. Чернов П. П., Мамышев В. А., Трайно А. И.	Россия, 2002 - 2003 №2220212 Кл. 7C21D8/12	Снижение удельных потерь в стали происходит за счет деформации и отжига необходимого для формирования текстуры с кристаллографической ориентировкой {100}[UVW], т. е. максимально увеличить кубическую составляющую текстуры. Холодная прокатка полосы с суммарным обжатием 85 - 95% обеспечивает формирование деформированных изотропных зерен микроструктуры, вытянутых в направлении прокатки. Последующий обезуглероживающий отжиг при 780 - 850 C позволяет наиболее полно удалить углерод из металлической матрицы. Окончательный рекристаллизационный отжиг при 900 - 1050 C позволяет полностью устранить анизотропию механических и магнитных свойств обезуглероженной стальной полосы, сформировать равномерную структуру с зернами округлой формы.

1.2 Обоснование строительства отделения

Обработка электротехнических сталей на агрегатах непрерывного действия позволяет добиться однородности свойств металла и ускорения технологических процессов, высокую степень механизации и автоматизации, что приводит к увеличению производительности труда и уменьшению цены изделия. Рекристаллизационный отжиг является, составной частью длинной цепи технологических переделов электротехнической стали, поэтому строительство термического отделения для отжига целесообразно осуществлять в системе цеха, проводящего, полный цикл обработки электротехнической стали[8].

Строительство отделения обеспечивает правильное расположение цехов, участков источников снабжения водой, газом, а также удовлетворяет основному техническому решению, проектированию цеха, и основным технико-экономическим показателям.

2. Техническая часть

2.1 Требования предъявляемые к изотропной стали

По условиям работы электротехнических (магнитомягких) сталей требуется высокая магнитная проницаемость (=B/H) и малые потери энергии при перемагничивании. Потери энергии при перемагничивании зависят от площади петли гистерезиса, то есть от остаточной индукции и коэрцитивной силы. Для уменьшения площади петли гистерезиса при высокой магнитной индукции должна быть получена очень маленькая коэрцитивная сила. Потери на вихревые токи тем меньше, чем выше электрическое удельное сопротивление [1].

Наиболее простым магнитомягким материалом является очень чистое железо. Но удельное электрическое сопротивление его мало, поэтому оно может применяться там, где удельное сопротивление роли не играет. Кроме того, железо подвержено магнитному старению. Поэтому для изотропной стали необходимо легирование железа элементами повышающими удельное электросопротивление. Уровень магнитных свойств электротехнических сталей в значительной степени зависит от способа их изготовления, содержания, хранения, толщины листов, лент, характера структуры и текстуры металла [1].

2.2 Выбор марок стали

Для снижения магнитных потерь сталь легируют кремнием или кремнием и алюминием и другими элементами. В зависимости от содержания основного легирующего элемента - кремния, стали подразделяются на пять групп (ГОСТ 21427.2-83).

Таблица 1.Типы электротехнических сталей[9]

№ группы	Группы легирования	Si, % (масс.)	Марки стали
0	Нелегированная	<0,5	2011, 2012, 2013
1	Низколегированная	0,5 - 0,8	2111, 2112
2	Слаболегированная	0,8 - 2,1	2211, 2212, 2213, 2214, 2215, 2216
3	Среднелегированная	1,8 - 2,8	2312, 2311
4	Повышеннолегированная	2,8 - 3,8	2411, 2412, 2413, 2414, 2421

К четвертой группе легирования принадлежат, стали с содержанием кремния от 2,8 до 3,8 % (масс.).

Таблица 2. Химический состав изотропной электротехнической стали (содержание углерода приведено до проведения обезуглероживающего отжига)[8]

Марка стали	Химический состав, %
	С	Si	Mn	Al	P	S	Cr	Ni	Cu	Ti	N2
						не более
0403 П	0,03-0,05	2,8-3,1	0,15-0,4	0,3-0,55	0,03-0,05	0,005	0,1	0,15	0,2	0,02	0,01

Таблица 3. Магнитные и механические свойства холоднокатаных электротехнических изотропных сталей

Марка стали	P1,5/50, Вт/кг	B2500, Тл	B, Тл	, %	B, МПа	Твердость HV5
2412	3,1	1,5	0,18	15-30	30-60	140-210
2413	2,9	1,5	0,18

2.3 Влияние легирующих элементов и примесей на свойства стали

Влияние кремния (Si)

Легирование кремнием повышает магнитную проницаемость в слабых и средних магнитных полях, уменьшает коэрцитивную силу, потери на гистерезис и вихревые токи.

Кремний уменьшает растворимость углерода и азота в стали и снижает склонность её к магнитному старению [1].

Вредное влияние кремния проявляется в снижении величины магнитной индукции насыщения.

Зависимость магнитной индукции от содержания кремния указана на рисунке 1.

Рис. 1. Зависимость магнитной индукции от содержания кремния

Введение в сталь только 1% (по массе) кремния снижает магнитное старение до 6 - 8 %.

Сталь с содержанием 2% кремния и 0,002% (по массе) углерода становится чисто ферритной, что обеспечивает получение в металле крупного зерна феррита проведением отжига при 1100C без фазовой перекристаллизации [1].

Влияние углерода (C)

Углерод является одной из наиболее вредных примесей в электротехнической стали. Зависимость магнитной индукции от содержания углерода указана на рисунке 2.

Н,(1,4) кА/м³

Рис. 2. Влияние примеси углерода на кривые намагничивания железа

Снижение содержания углерода в стали на 0,015% в исследуемом интервале 0,03-0,05% способствуют уменьшению удельных потерь на 0,5 Вт/кг и повышению магнитной индукции на 0,15 Тл [1].

Степень влияния углерода на магнитные свойства зависит от формы его выделения в твердом растворе в виде цементита.

Наиболее неблагоприятное влияние на магнитные свойства металла оказывает выделение углерода в форме структурно свободных карбидов, расположенных внутри зёрен феррита или по границам зерен.

Выплавлять электротехническую сталь следует с возможно низким содержанием углерода, но снижение его в стали до 0,03 -0,02% сопровождается интенсивным насыщением ее кислородом и азотом [1].

Влияние алюминия (Al)

Действие алюминия во многом аналогично действию кремния, так как он увеличивает электросопротивление и снижает индукцию насыщения почти в той же степени, что и кремний. Сталь становится ферритной при 1% (масс.) содержания алюминия. Однако укрупнение зерна феррита наблюдается до температуры отжига 800 C. Алюминий резко снижает растворимость кислорода, и его используют как раскислитель.

В то же время алюминий ухудшает, технологичность стали при горячей и холодной прокатках. Уже при 0,08% (масс.) алюминия наблюдается образование большого количества дефектов на кромках горячекатаных полос.

Повышение концентрации алюминия ухудшает так же качество поверхности холоднокатаных полос. Зависимость удельных потерь от концентрации кислорастворимого алюминия в стали, указана на рисунке 3.

Рис. 3. Изменение удельных потерь в зависимости от концентрации кислорастворимого алюминия в стали

С повышением содержания растворимого алюминия в металле до 0,03 0,05% (масс.) удельные потери возрастают до максимального значения, при дальнейшем увеличении содержания алюминия они снижаются [1]. Изменение связанного азота от концентрации кислорастворимого алюминия в стали, указано на рис.4.

Рис. 4. Изменение связанного азота от концентрации кислорастворимого алюминия в стали

Влияние азота (N₂)

Азот оказывает более вредное действие, на магнитные свойства электротехнической стали, чем углерод. Ухудшение Н_c и P происходит благодаря образованию мелкодисперсных нитридов и карбидов [1].

Влияние меди и никеля (Cu, Ni)

В процессе выплавки медь и никель переходят в раствор, так как они окисляются слабее железа. Увеличение содержания меди до 0,5% (масс.) приводит к снижению технологичности, обработки стали при прокатке и к возникновению поверхностных трещин.

При небольших присадках никеля улучшаются пластические свойства стали при горячей и холодной прокатке. Влияние никеля и меди на магнитные свойства стали при концентрации Ni - 0,15% и Cu - 0,20% не более изменения очень незначительны [1].

Влияние хрома (Cr)

Хром существенно ухудшает магнитные свойства металла, что объясняется образованием в стали устойчивых карбидов из - за большего сродства его к углероду, чем к железу. Концентрация хрома в стали не должна превышать 0,1% (масс.) [1].

Влияние титана (Ti)

Титан используют как модификатор. Он является сильным нитридообразующим элементом. Титан оказывает вредное влияние на свойства стали, так как он образует мелкие включения - нитриды и окислы, препятствующие развитию процессов рекристаллизации в стали.

Влияние фосфора (P)

Положительное влияние фосфора на уровень магнитных свойств, связано с его рафинирующим действием. Он обладает большим сродством с кислородом, что способствует очистке стали от этой же вредной примеси, действие которой проявляется в образовании устойчивых мелкодисперсных оксидов (Al₂O₃, SiO₂ и т. п.) ухудшающих магнитные свойства стали.

В условиях производства изотропной стали, фосфор при нормализации способствует уменьшению удельных потерь и выхода марочности 2411 и 2412, содержащих 2,8 - 3,8% (масс.) кремния.

При обезуглероживающе - рекристаллизационном отжиге в стали с содержанием фосфора P=0,015% и кремния Si=2,8 - 3,8% (по массе) происходит улучшение магнитных свойств, но незначительно [1].

Влияние примесей

Дисперсные включения размерами в диапазоне 0,1-1,0 мкм, т. е. включения размеров, соизмеримых с толщиной границ доменов, оказывают наибольшее негативное влияние, способствуют росту потерь на гистерезис.

Включения оксидов кремния и алюминия, образующиеся при внутреннем окислении в процессе термической обработки, способствуют значительному ухудшению магнитных свойств стали. Основная причина ухудшения магнитных свойств, вследствие включений оксидов и образования окисных пленок на поверхности термически обрабатываемых полос, связана с обеднением легирующими элементами кремнием и алюминием - твердого раствора .

изотропный электротехнический сталь термический

2.4 Технологический процесс

Принципиальная технологическая схема производства холоднокатаной электротехнической стали 4 группы легирования в условиях ЛПЦ - 5 представлена в таблице 4.

Таблица 4. Технологическая схема производства электротехнической стали

Передел	Вид обработки. Наименование
Подготовка горячекатаных рулонов	С укреплением рулонов и обрезкой кромки
Нормализация	Отжиг горячекатаного подката
Травление	С дробеструйной обработкой без обрезки кромки
Холодная прокатка	На конечную или промежуточную толщину
Подготовка холоднокатаных рулонов	Подготовка с обрезкой кромки и обрезкой концов
Термообработка	Обезуглероживающий и рекристаллизационный отжиг + электроизоляционное покрытие

Выплавка. Выплавка стали осуществляется в кислородных конверторах вместимостью 160 тонн. Получают сталь (марки 0401) следующего химического состава: 0,04 - 0,05% С; 2,8 - 3,8% Si; 0,2 - 0,3% Mn; 0,3 - 0,5% Al; 0,002% P; 0,005% S; 0,1% Cr; 0,1% Cu; 0,01% Ti; 0,03% Ni; 0,01% N.

Для выплавки стали применяют металлическую шихту, состоящую из передельного чугуна и стального лома. В качестве шлакообразующих используют известь и железорудные окатыши. Для продувки плавок применяют кислород чистотой не менее 99,5%.

Раскисление и легирование металла производят в сталеразливочном ковше. Металл в ковше обрабатывается синтетическими шлаками. Для раскисления применяют металлический марганец марок МР - 1, МР - 2, алюминий первичный или алюминий марки АВ - 97, ферросилиций марки ФС - 65, феррофосфор.

Непрерывная разливка. Защиту металла в сталеразливочном, промежуточном ковшах и в кристаллизаторе от вторичного окисления и азотирования осуществляют засыпкой шлакообразующей смесью. Защиту струи металла из сталеразливочного ковша в промежуточный, из промежуточного ковша в кристаллизатор осуществляют металлопроводом с подводом струи металла под уровень.

Охлаждение слябов. Горячие слябы кремнистой стали после непрерывной разливки характеризуют повышенной склонностью к трещинообразованию. В результате исследований определены скорости охлаждения слябов средне - и повышеннолегированной стали при транспортировке по рольгангу, а также режимы термической обработки поверхности слябов на складе и во время подготовки монтажа плавок перед посадкой слябов в методические печи стана горячей прокатки.

Нагрев слябов. Условие для выбора температуры нагрева слябов определяется необходимостью предотвратить растворение включений фаз ингибиторов AlN, MnS, и тем самым затруднить возможность образования текстуры (110)[001] в процессе рекристаллизационного отжига полос конечной толщины. В результате исследований определены температуры нагрева слябов t_н=1160…1250C,конца горячей прокатки t_кп=850…880 C, смотки горячекатаных полос в рулоны t_см=600…650 C для полос толщиной 2,5 и 2,2 мм соответственно.

Нормализация горячекатаных полос. Подготовленные горячекатаные рулоны подвергаются термической обработке в агрегате нормализации. Печь для нормализации состоит из камер нагрева, выдержки и охлаждения. Температура нагрева и выдержки до 850 С. скорость прохождения полосы в агрегате нормализации толщиной 2,2 мм и шириной 1100 мм составляет на участках 12 - 25 м/с.

Холодная прокатка. Холодная прокатка производится на четырех клетьевом стане 1400 на конечную толщину 0,5 мм. Оптимальные режимы обжатий Е_опт=70..75% при холодной прокатке изотропной стали. Обеспечивается достижение высокого уровня магнитных свойств и минимальной магнитной анизотропии.

Термическая обработка в агрегате непрерывного отжига с проходной печью общей длиной 260 м включает в себя обезуглероживающий отжиг при t=830 C (камера обезуглероживающего отжига длиной 160 м) и высокотемпературный рекристаллизационный отжиг при температуре не более 1050 C (камера рекристаллизации 25 м).

Для предотвращения возникновения внутреннего окисления в процессе нагрева при отжиге полос изотропной стали проходные печи желательно оборудовать переходными тамбурами с целью исключения свободного перетока газа из камеры нагрева в камеру обезуглероживания и затем в камеру рекристаллизационного отжига[11].

2.4.1 Технология производства изотропной электротехнической стали

1. Выплавка стали в ККЦ - 1.

2. Непрерывная разливка стали в ККЦ - 1.

3. Горячая прокатка на толщину 2,2 - 2,0 мм в ЛПЦ - 3.

4. Подготовка горячекатаных рулонов в ЛПЦ - 5.

5. Нормализация горячекатаного подката в ЛПЦ - 5.

6. Травление горячекатаных полос в ЛПЦ - 5.

7. Холодная прокатка (до толщины 0,5 - 0,35 мм) в ЛПЦ - 5.

8. Подготовка холоднокатаных рулонов.

9. Обезуглероживающий и рекристаллизационный отжиг, нанесение электроизоляционного покрытия в ЛПЦ - 5.

10. Порезка, упаковка, отгрузка.

2.4.2 Обработка холоднокатаных полос в агрегате непрерывного отжига и нанесение электроизоляционного покрытия

Обработке в линии агрегатов непрерывного отжига подвергаются холоднокатаные полосы после подготовки.

Очистка полосы от технологических смазок в линии агрегата производится:

1. обезжиривание полосы,

2. промывка полосы в щеточно - моечной машине,

3. окончательная промывка полосы в промывочной ванне,

4. сушка полосы горячим воздухом.

Для обезжиривания полосы могут использоваться моющие растворы на основе следующих технических моющих средств: температура обезжиривающих растворов не должна быть менее 80 C, замену обезжиривающих растворов производят при массовой концентрации механических примесей в растворах более 1,0 г/дм³.

Промывка полосы в щеточно - моечной машине осуществляется с помощью капроновых щеток. Количество щеток не менее четырех. Температура промывной воды должна быть не менее 70 С.

Окончательная промывка производится в промывочной ванне путем подачи на полосу сверху и снизу химочищенной воды.

Отбор проб обезжиривающего раствора осуществляется технологическим персоналом один раз в смену.

Термообработка без записи скорости транспортировки полосы не допускается. Скорость движения ленты в агрегате непрерывного отжига выбирается в зависимости от содержания углерода в стали. Время обезуглероживания или скорость движения ленты в агрегате выбрана с расчетом времени диффузии (табл.5).

Таблица 5. Скорость движения полосы в агрегате непрерывного отжига

Содержание углерода в металле перед отжигом, %	Заданное конечное содержание углерода, %	Время обезуглероживания, с	Максимально допустимая скорость движения полосы, м/с
0,03	0,003	270	35,5
0,04	0,003	300	32,0
0,05	0,003	325	30,0
0,06	0,003	350	27,5

2.4.3 Принцип функционирования агрегата термической обработки

Агрегат термической обработки можно условно разделить на три участка: входной, центральный и выходной.

Входной участок

Обвязанные рулоны с весом до 30 т устанавливаются мостовым краном на стеллажи, находящиеся с обеих сторон загрузочной тележки.

Рулон автоматически центрируется по высоте перед разматывателем и устанавливается загрузочной тележкой на барабан разматывателя (d=600 мм).

Затем тележка отводится в исходное положение. Барабан разматывателя расширяется, прижимной ролик опускается на рулон для поддерживания первого витка. Оператор обрезает обвязочную полосу ручными пневматическими ножницами.

Благодаря вращению рулона полоса поддается на тянущие ролики. Ролики прижимаются и полоса перемещается на позицию гильотинных ножниц. Эти ножницы используются для обработки переднего и заднего конца полосы, и если надо для удаления дефектных участков [11].

Передний конец полосы после обработки подается со скоростью ввода (30 м/мин) на сварочную машину для роликовой сварки сопротивления, благодаря вращению разматывателя и тянущих роликов.

Центровка полосы осуществляется с помощью передних боковых направляющих сварочной полосы и боковых направляющих сварочной машины.

Во время сварки двух полос входной участок агрегата остановлен, в то время когда полоса продолжает разматываться в печи тепловой обработки.

После сварки двух полос входной участок включается в нормальный режим работы, для подачи полосы на центральный участок. Подача полосы выполняется с такой скоростью, что входной накопитель, который был опустошен во время ввода новой полосы и во время сварки. Для обеспечения нормального функционирования и обеспечения соответствующего количества полосы в печи обработки, мог заново наполнится до максимума.

Максимальная скорость входного участка для накопления входного накопителя должна быть 60 м/мин. Данная скорость автоматически уменьшается до скорости обработки после накопления накопителя [11].

Перемещение в накопителе обеспечивается рольгангом и разделительными плечами.

Центровка полосы по отношению к продольной оси агрегата обеспечивается центрирующими роликами, а так же направляющими роликами, установленные в тележке накопителя [11].

Центральный участок

Установка обезжиривания предназначена для обезжиривания, очистки, сушки поверхности полосы.

На входе установки полоса центрируется центрирующими роликами и прежде всего обрабатывается в ванне электролитического обезжиривания, где находятся 4 пары электродов, которые получают электропитание с тиристорных преобразователей. Температура ванны 80 С.

Рабочая среда выливается из ванны электролитического обезжиривания через спускное отверстие, находящееся выше уровня электродов в ванне рециркуляции растворов, откуда раствор подается насосами в ванну обезжиривания.

Качество используемого в ванне раствора контролируется датчиком проводимости, по сигналу которого обеспечивается подача нового раствора автоматически [11].

Для обеспечения деконцентрации раствора и для компенсации потерь при испарении, необходима подача химически чистой воды.

При превышении установленной допустимой степени загрязнения раствора из ванны обезжиривания и резервуара рециркуляции.

Раствор фильтруется на входе резервуара, проходя через перфорированный лист и затем выполняется более тонкая фильтрация сетчатыми фильтрами на всосе насосов.

Раствор из резервуара рециркуляции очищается от нерастворимых жиров методом постоянной циркуляции между ванной рециркуляции и сепаратором. Раствор оставшийся на поверхности полосы, удаляется двумя парами отжимающих роликов с каучуковым покрытием.

Из ванны электролитического обезжиривания полоса подается на моечно-щеточную машину, на которой удаляются остатки раствора на поверхности, с использованием промывочной воды, подающейся на полосу (сверху и снизу) через шланги. Данная машина позволяет выполнить также очистку полосы щетками и “промокнуть” роликами с каучуковым покрытием. Окончательная промывка полосы для удаления обезжиривающего раствора выполняется в промывочной ванне поливанием полосы (сверху и снизу) водой через шланг. Две пары роликов с каучуковым покрытием выполняют “промокание” полосы. Для промывки используется очищенная вода. Температура в ванне 80 - 90 C. После такой обработки две поверхности сушатся постоянными потоками горячего воздуха, подаваемого вентиляторами, выполнение этого процесса происходит при проходе воздуха через короб подогрева. Ввод полосы на установку очистки, выполняется с помощью двух цепей приводом, проходящих через все ванны. Поддерживание натяжения на установке обезжиривания и на входном накопителе обеспечивается натяжным устройством и дефлекторным роликом.

Таблица 6. Параметры исходных полос

Основные параметры	Размеры
Толщина полос, мм	2,0 - 2,2
Ширина полос, мм	850 - 1300
Масса рулона, тонн	До 30
Наружный диаметр, мм	1050 - 2300
Внутренний диаметр, мм	600

Скорость транспортировки полосы на входном участке:

максимальная - 60 м/мин,

заправочная - 30 м/мин.

максимальная скорость полосы в печи - 45 м/мин.

максимальная скорость на выходном участке - 60 м/мин.

Печь Тандем

Печь предназначена для термообработки полосы. Режим термообработки обезуглероживающе - рекристаллизационный отжиг.

Рис. 5. Режим термической обработки изотропной электротехнической стали четвертой группы легирования

а) в)

б) г)

Рис. 6. Структура изотропной электротехнической стали четвертой группы легирования:

а) вдоль прокатки после термической обработки; б) поперек прокатки после термической обработки; в) вдоль прокатки до термической обработки; г) поперек прокатки до термической обработки

Обезуглероживание

Полоса заправляется в печь с помощью заправочной штанги. Через роликовый затвор полоса проходит во входной водоохлаждаемый тамбур и далее в первую камеру нагрева с помощью литых электронагревателей, расположенных на поду, своде и боковых стенах камеры, полоса нагревается до температуры 830 C.

Первая камера нагрева разделена на 4 зоны регулирования. В первых трех зонах температура регулируется по сигналу от термопар [11].

В четвертой зоне температура нагрева полосы регулируется по сигналу от пирометра, измеряющего истинную температуру полосы. Кроме того, предусмотрена возможность регулирования температуры в зоне по сигналу от температуры термопары.

Точность регулирования полосы составляет 10 C. Мощность электронагревателей в зонах регулируется с помощью тиристорных выключателей [11].

Полоса, нагревается в первой камере нагрева до температуры 830 C, поступает в первую камеру выдержки. Эта камера обогревается с помощью литых электронагревателей. Камера разделена на 9 зон регулирования температуры, которая осуществляется по сигналу от термопары. Температура полосы в первой камере выдержки измеряется с помощью двух оптических термометров с точностью 10 C установленных в зонах №12 и №13.

Степень обезуглероживания (отношение содержания углерода на входе к содержанию его на выходе из печи обезуглероживания) будет равна 10 для содержания углерода на выходе более 0,3%, если меньше 0,3%, то степень обезуглероживания может быть меньше 10, но во всех случаях будет обеспечено содержание углерода в полосе на выходе из печи 0,03 - 0,05%.

Обезуглероживание полосы осуществляется во влажном азотоводородном газе (точка росы 30 - 50 C), с содержанием (50 - 75% H₂). Азотоводородный газ, подаваемый в первую камеру выдержки и камеру нагрева, предварительно увлажняется в 5 увлажнителях. Каждый состоит из термически теплоизолированного резервуара с водой, оборудованного электронагревателями. Температура нагрева воды регулируется с помощью термостатов.

Увлажненный газ вводится в первую камеру нагрева и первую камеру выдержки по всей ширине печи с помощью перфорированных труб, которые установлены под полосой по всей длине этих камер с шагом 16 м.

Рекристаллизация

После обезуглероживания полоса из первой камеры выдержки через первый разделительный тамбур переходит во вторую камеру нагрева. Здесь, с помощью литых электронагревателей, установленных на поде и своде камеры, полоса нагревается до температуры 1020 C [11].

Вторая камера нагрева представляет собой одну зону регулирования. В этой зоне температура нагрева полосы регулируется по сигналу от оптического пирометра, измеряющего истинную температуру полосы. Кроме того предусмотрена возможность регулирования температуры в зоне по сигналу от термопары. Точность регулирования температуры полосы 10 C. Мощность электронагревателей регулируется с помощью тиристорных выключателей. Полоса нагревается во второй камере нагрева до 1020 C, поступает во вторую камеру выдержки в которой выдерживается при температуре в течение заданного времени [11].

Эта камера обогревается с помощью литых электронагревателей.

Вторая камера выдержки разделена на три зоны регулирования. Регулирование температуры в каждой зоне осуществляется по сигналу от термопары.

Температура полосы на входе из второй камеры выдержки измеряется и регулируется оптическим пирометром с точностью 10 C.

Рекристаллизация полосы происходит в среде сухого азотоводородного газа HN_x, содержащего 7 - 15% H₂.

Точка росы азотоводородного газа на входе в печь ниже или равна 40C.

Сухой газ вводится во вторую камеру нагрева и во вторую камеру выдержки по всей длине этих камер с шагом приблизительно равным 16 м.

После рекристаллизации полоса из второй камеры выдержки через второй разделительный тамбур переходит в камеры регулируемого и струйного охлаждения.

В камере регулируемого охлаждения с помощью водоохлаждаемых труб полоса охлаждается до температуры 750 C в атмосфере азота. Воздух, переходя по трубам воздушного охлаждения, охлаждает полосу, нагреваясь при этом сам. В камере струйного охлаждения с помощью блоков струйного охлаждения полос в атмосфере азота охлаждается до температуры 100 C. Азот, выходя из труб с большой скоростью, обдувает полосу, которая при этом охлаждается, а азот нагревается. Азот, проходя через водоохлаждаемые теплообменники, отдает свое тепло охлаждающей. Циркуляция азота организуется с помощью циркуляционных вентиляторов. Точка росы азота на входе в камеры охлаждения ниже или равна 40 C. В камере струйного охлаждения полосы, скорость охлаждения не регулируется. Температура полосы измеряется и регистрируется на выходе из камеры регулируемого охлаждения с помощью оптического пирометра [11].

Из камеры струйного охлаждения полоса через выходной тамбур с роликовым затвором выходит из печи.

Транспортировка полосы через печь осуществляется по роликам изготовленным из жаропрочной стали. Ролики камер нагрева, выдержки и регулируемого охлаждения имеют керамическую оболочку.

Печные ролики приводятся во вращение с помощью индивидуальных приводов. При работе печи на уровне полосы поддерживается давление 3 мм водного столба [11].

Конструкция печи и организация газовых потоков исключает образование взрывоопасных газовых смесей в камерах печи вследствие появления в них кислорода и окисления полосы.

Конструкция печи, газовый режим и вытяжные зонты исключают появление водорода под крышей здания цеха.

На печи установлены пять свечей: две - основные, три - продувочные.

Основные предназначены для удаления из печи отработанной атмосферы и регулирование давления в рабочем пространстве печи. Эти свечи установлены на входе в камеры нагрева №1 и №2. Продувочные свечи предназначены для удаления печной атмосферы, при продувке печи азотом. Две продувочные свечи установлены на входе в камеры нагрева №1 и №2, третья продувочная свеча - на входе в камеру охлаждения. После выхода из печи полоса поступает в горизонтальный холодильник, в котором она охлаждается воздушными струями до температуры 60 C. Холодный воздух всасывается вентилятором из цеха, а нагретый выбрасывается из холодильника в цех.

Для обеспечения свободного теплового расширения печного каркаса, печь установлена на катковые опоры. Каркас печи жестко прикреплен к эстакаде в средней части первой камеры нагрева [11].

Камера нагрева 1 и выдержки 1, камера нагрева 2 и выдержки 2, камера регулируемого и струйного охлаждения имеют следующую длину:

1 камера нагрева…………………………….32,85 м

1 камера выдержки………………………….160,0 м

2 камера нагрева……………………………...10,8 м

2 камера выдержки…………………………...25,2 м

1 камера регулируемого охлаждения…..13,7 м

2 камера струйного охлаждения………..13,3 м

Нанесение электроизоляционного покрытия

Раствор покрытия из рабочего бака установки нанесения покрытия с помощью насоса подается через форсунку на верхнюю сторону полосы перед верхним отжимным роликом и стекает в поддон под нижним отжимным роликом. Нижний ролик должен быть постоянно погружен в раствор. Из поддона раствор самотеком поступает в рабочий бак.

Таблица 7. Технологические параметры растворов покрытия

Тип раствора покрытия	Технологические параметры
	Вязкость при t=20C по вязкозиметру ВЗ-4	Массовая концентрация H3PO4,г/л
	60 - 100 50 - 90 20 - 35	30 - 50 90 - 130 100 - 150

Нанесение растворов на полосу осуществляется с помощью пары роликов [11].

После нанесения покрытия полоса направляется в печь сушки.

Температурный режим по зонам печи сушки:

— для раствора типа -Т_1...9=(35050) C;

— для растворов типа и -Т_1..6=(42525) C;

Т_7..8=(40025) C.

Полосы стали после отжига и покрытия сматываются в рулоны массой до 30 тонн.

Печь сушки

Печь сушки состоит из камеры нагрева, выдержки и воздушного холодильника.

Камера нагрева предназначена для нагрева полосы до 450 C при покрытии ее Al₂PO₄ и до 650 C - Mg₃(PO₄)₂ с целью испарения воды из применяемых растворов. Затем полоса выдерживается при данной температуре в течение 30 секунд минимум.

До 400 C полоса в печи проходит со свободным провисанием, начиная с 400 C полоса касается роликов.

Сушка полосы осуществляется тепловым излучением электрических нагревательных элементов.

Далее полоса поступает в воздушный горизонтальный холодильник, который предназначен для охлаждения полосы с максимальной температуры 650 C до 60 C и состоит из трех частей [11].

Струи воздуха обдувают полосу со всех сторон, охлаждая ее. Полоса с высушенным покрытием в камере нагрева и в камере выдержки транспортируется через воздушный холодильник по не приводным поддерживающим роликам.

Натяжение полосы:

при разматывании - 370 - 1500 дН,

при смотке - 590 - 3000 дН,

в печи термообработки 59 - 375 дН,

в печи сушки покрытия 148 - 870 дН.

Выходной участок

Если не используется установка нанесения покрытия, полоса отклоняется дефлекторным роликом перед входом на натяжное устройство.

Емкость выходного накопителя достаточна для выполнения операций удаления намотанного рулона.

Максимальная скорость выходного участка опустошения выходного накопителя - 60 м/мин. Скорость автоматически уменьшается до скорости обработки после того, как накопитель будет пустой.

На входе натяжного устройства последовательно расположены маркировочное устройство, толщиномер, устройство для измерения характеристик стали.

Удаление сварочного шва выполняется гильотинными ножницами. Наматывание полосы в рулон выполняется с использованием автоматического устройства контроля кромок.

Намотанный рулон автоматически позиционируется на барабане моталки таким образом, чтобы свободный конец полосы был прижат на рулоне подъемниками разгрузочной тележки.

Прижимной ролик отводится и барабан моталки сужается, что позволяет выполнить объем рулона разгрузочной тележки и доставку рулона на посты взвешивания и обвязки [11].

Затем рулон подается на приемный стеллаж разгрузочной тележкой, откуда рулон забирается мостовым краном цеха.

2.4.3 Базовая программа термообработки полос в агрегате непрерывного отжига

Термообработка проводится по базовым программам (табл. 8)

Таблица 8. Базовые программы термической обработки полос в АНО

Параметр	Заданные значения параметра
Температура в зоне №1, C	850
Температура в зоне №2, C	840
Температура в зоне №3, C	830
Температура в зоне №4, C	830
Температура в зоне №5, C	830
Температура в зоне №6, C	830
Температура в зоне №7, C	830
Температура в зоне №8, C	850
Температура в зоне №9, C	900
Температура в зоне №10 C	950
Температура в зоне №11, C	970
Температура в зоне №12, C	970
Температура в зоне №13, C	970
Температура в зоне №14, C	1020
Температура в зоне №15, C	1020
Температура в зоне №16, C	1020
Температура в зоне №17, C	1020
Расход N2H2 в зонах 1-13, м3/ч	230-240
Расход N2H2 в зонах 14-17, м3/ч	140-150
Расход NHх в зонах 1-13, м3/ч	-
Расход NHх в зонах 14-17, м3/ч	-
H2 в N2H2 (зона 3),%	18+2
H2 в NHх (зона 14),%	7
Температура воды в увлажнителе 1, C	+422
увлажнителе 2, C	+422
увлажнителе 3, C	+522
увлажнителе 4, C	+522
увлажнителе 5, C	+542
Увлажнителе6, C	+422
увлажнителе 7, C	+422
увлажнителе 8, C	+422

Примечание к таблице 9:

1. N₂ + H₂ - увлажненная азото-водородная газовая смесь, NH_х - сухая азото-водородная смесь.

2. давление газа в зонах печи - не менее 1 мм вод. Ст.

3. при обезуглероживающе - рекристаллизационном отжиге проводится обезуглероживание (выдержка в камере обезуглероживания) при температурах, определяемых в зависимости от содержания кремния и алюминия из соотношения t=780+22(Si+Al) C, (группа легирования 2,3,4).

2.5 Технико-экономическое обоснование выбранной технологии

Выбранная термическая обработка обеспечивает снятие внутренних напряжений, обезуглероживание, удаление вредных примесей, рекристаллизацию с образованием равноосных недеформированных зерен в заданных кристаллографических направлениях.

Обезуглероживание осуществляется во влажной азотно-водородной атмосфере по реакции: C+H₂O=CO+H₂.

Во время обезуглероживания происходит окисление кремния и алюминия и возможно окисление железа. Из термодинамических условий протекания реакции окисления видно, что окисление кремния и алюминия происходит всегда, однако большая разница в коэффициенте диффузии этих элементов и углерода делает возможным реакцию обезуглероживания.

Скорость обезуглероживания определяется скоростью химической реакции на поверхности и скоростью диффузии углерода. Если константа скорости велика по сравнению с коэффициентом диффузии, то значение критерия БИО стремится к бесконечности и процесс определяется только диффузией углерода. С увеличением концентрации Н₂О значение критерия БИО возрастает и не зависит от содержания водорода. Это указывает на то, что окисление углерода по реакции идет необратимо и скорость процесса не замедляется при увеличении концентрации водорода. Сплошная пленка окислов кремния на поверхности образовываться не может, так как диффузия у кремния в 150000 раз меньше, чем диффузия углерода и кремния в условиях непрерывного отжига не успевает продиффундировать к поверхности. При содержании водяного пара около 7,5% (объем.) процесс обезуглероживания концентрата переходит в диффузионную область. Следовательно, дальнейшее увеличение концентрации Н₂О не приведет к ускорению обезуглероживания. Оптимальное содержание водорода в смеси определяется требованием исключения окисления железа.

Данная температура обезуглероживания выбирается из соображения, что она обеспечит необходимую скорость диффузии, и этот процесс будет происходить в однофазной области.

Необходимую диффузию нам обеспечит и выбранная скорость транспортировки полосы. Для четвертой группы легирования приемлема скорость 355 м/мин и время обезуглероживания - порядка 6 минут. Полоса нагревается до температуры 830 C [11].

этап - рекристаллизация

Она проводится для того, чтобы сформировать необходимую зеренную структуру. Оптимальным для стали, является размер зерна 100-200 мкм. Если в зоне обезуглероживания (830 C) зерно имеет размер 50-70 мкм, то в зоне рекристаллизации (1020 C) оно вырастет более чем в два раза [11].

Газовый режим

На свойства стали помимо температуры отжига, влияет и количество влаги в защитном газе, поэтому необходимо назначить такой газовый режим, который удовлетворял бы, предъявляемой стали требованиям. На основании многих экспериментов можно считать таким режимом следующий расход газа в зонах обезуглероживания - 240 м³/час, расход газа в зонах рекристаллизации - 150 м³/час. Расход воды на увлажнение защитного газа - 30 кг/час.

По данному температурно-газовому режиму предположительно будет получена изотропная электротехническая сталь с удельными ватными потерями P_1,5/50 = (2,9 - 3,1 Вт/кг.), что будет отвечать уровню зарубежных аналогов[11].

3. Контроль качества готовой продукции

За партию готовой рулонной изотропной электротехнической стали принимают один рулон одной плавки одного отжига после обработки в агрегате непрерывного отжига и нанесения электроизоляционного покрытия. Номер партии должен состоять из семи разрядов. Два первых разряда - порядковый номер агрегата термообработки, третий разряд - группа легирования, остальные - порядковый номер рулона-партии.

Отбор проб на аттестационные испытания

Отбор контрольных карт от каждой партии для определения магнитных свойств, производится технологическим персоналом под контролем ОТК на агрегате непрерывного отжига перед смоткой полос в рулон. Отбор карт производится от начала рулона-партии. Длина контрольной карты 1500 - 1600 мм.

Контрольная карта маркируется номером партии, номером плавки и номером рулона. При порезке карт на эпштейновские полоски эта маркировка сохраняется.

Проба для испытания магнитных свойств должна состоять из 2-х одинаковых частей:

а) образец 1 состоит из полосок (30 ± 0,2) ? (305 ± 0,5) мм, вырезанных вдоль направления прокатки;

б) образец 2 состоит из полосок того же размера, вырезанных поперек прокатки.

Кромочные полоски в образец не включают. Общая масса каждого образца 0,5 кг.

Для определения удельного электросопротивления электроизоляционного покрытия от контрольной карты поперек направления прокатки отрезается одна полоска шириной 30 - 60 мм и длиной, равной ширине рулона.

Для определения прочности сцепления покрытия с металлом вырезают образец шириной (30,0 ± 0,2) мм и длиной, равной ширине полосы.

Отбор проб на периодические испытания

К периодическим испытаниям относятся испытания механических свойств (?_т, ?_в, ?₄, HV5, гибы), коэффициент старения, коэффициент заполнения.

Назначение плавки на контроль механических свойств осуществляет технологическая группа ЛПЦ-5 при подготовке паспорта плавки (с отметкой 'контроль мех. свойств') на каждой 10-й плавке.

Для испытания на механические свойства из отобранного отрезка вырезают 12 образцов (6 вдоль направления прокатки и 6 поперек направления прокатки) размером (20,0 ± 0,1) ? (210,0 ± 0,5) мм. Шесть образцов вырезают на расстоянии (30 - 90) мм от кромки, шесть - из середины образца.

Если результаты испытаний образцов стали не отвечают требованиям ГОСТ 21427.2 - 83 или ТУ, то производится повторное испытание (переиспытание) на удвоенном количестве образцов.

Ответственность за правильный отбор, разделку, маркировку образцов и передачу их в лабораторию несет технологический персонал цеха.

Контроль за правильностью отбора, разделки, маркировки осуществляется контролером ОТК. На все образцы контролером ОTK выписывается сопроводительная карточка установленного образца.

В сопроводительной карточке на образце отмечается: по какому ГОСТ или ТУ будет поставляться металл, группа легирования (марка), а для испытаний на магнитные свойства - массовая доля кремния и алюминия.

Приемка образцов в лаборатории НТЦ ЭТО производится с отметкой в журнале и фиксированием замечаний по качеству образцов.

При приемке проверяется наличие штампа ОТК, маркировка, количество образцов, геометрические размеры (толщина, ширина, длина), образцы должны быть без видимых заусенцев.

Приемка образцов в лаборатории для испытаний, несоответствующих требованиям ГОСТ 21427.2 - 83 и ГОСТ 12119 - 80, не допускается.

Определение электромагнитных и механических свойств, линейных размеров, качества электроизоляционного покрытия производится в соответствии с ГОСТ 21427.2. - 83 и ГОСТ 12119 - 80.

Производится статистический контроль механических, свойств стали на основе расчетов ССУ по химическому составу, при этом, корректировку таблиц и уравнений производит НТЦ ЭТО по результатам периодических испытаний мехсвойств на каждой десятой плавке разных групп легирования.

Результаты аттестационных испытаний выдаются лабораторией в ССУ; периодических - виде справок в согласованном порядке.

Аттестация магнитных свойств производится лабораторией магнитных измерений НТЦ ЭТС по JIS C25550-86, DIN 50462, ч.1-6, ASTM A343-74, А344-72 в зависимости от требований контракта. Маркировка и заполнение сертификатов по качеству производится в соответствии с требованиями контракта.

Доставка проб от агрегатов к местам разделки и в лабораторию осуществляют в условиях, исключающих механические повреждения образцов[8].

4. Контроль качества электротехнической стали

4.1 Методы определения углерода по ГОСТ 12344 - 2003

Настоящий стандарт устанавливает газообъемный, кулонометрический методы и метод инфракрасной спектроскопии определения общего углерода и графита в углеродистой стали и нелегированном чугуне при массовой доле углерода и графита от 0,01 до 5,0%.

Погрешность результата анализа (при доверительной вероятности 0,95) не превышает предела ?, приведенного в табл. 1 и 2, при выполнении следующих условий:

- расхождение результатов двух (трех) параллельных измерений нe должно превышать (при доверительной вероятности Р =0,95) значения d₂ (d₃) приведенного в табл. 1 или 2;

- воспроизведенное в стандартном образце значение массовой доли углерода не должно отличаться от аттестованного более чем на допускаемое (при доверительной вероятности Р =0,85) значение ?, приведенное в табл. 1 или 2.

При невыполнении одного из вышеуказанных условий проводят повторные измерения массовой доли углерода. Если и при повторных измерениях требования к точности результатов не выполняются, результаты анализа признают неверными, измерения прекращают до выявления и устранения причин, вызвавших нарушение нормального хода анализа.

Расхождение двух средних результатов анализа, выполненных в различных условиях (например, при внутрилабораторном контроле воспроизводимости), не должно превышать (при доверительной вероятности Р = 0,95) значения d_k, приведенного в табл. 1, 2[12].

Таблица 9. Результаты анализа первого испытания

Массовая доля углерода, %	?,%	Допускаемые расхождения, %	?,%
		dk	d2	d3
От 0.01 до 0,02 включ.	0,003	0,004	0,003	0,004	0,002
Св. 0,02 » 0.05 »	0,005	0,006	0,005	0,006	0,003
0,05 » 0,10 »	0,008	0,010	0,008	0,010	0,005
0,10 » 0,20 »	0.012	0,015	0,013	0,015	0,008
0,20 » 0,5 »	0,016	0,020	0,017	0,020	0,010
0,5 » 1,0 »	0,024	0,030	0,025	0,030	0,015
1,0 » 2,0 »	0,04	0,05	0,04	0,05	0,03
2,0 » 5,0 »	0,08	0,10	0,08	0,10	0,05

Таблица 10. Результаты анализа второго испытания.

Массовая доля углерода, %	?,%	Допускаемые расхождения, %	?,%
		dk	d2	d3
От 0.01 до 0,02 включ.	0,004	0,005	0,004	0,005	0,003
Св. 0,02 ». 0.05 »	0,006	0,008	0,007	0,008	0,004
0,05 » 0,10 »	0,012	0,015	0,013	0,015	0,008
0,10 » 0,20 »	0,016	0,020	0,017	0,020	0,010
0,20 » 0,5 »	0,024	0,030	0,025	0,030	0,015
0,5 » 1,0 »	0,040	0,05	0,04	0,05	0,03
1,0 » 2,0 »	0,06	0,07	0,06	0,07	0,04
2,0 » 5,0 »	0,80	0,10	0,08	0,10	0,05

ГАЗООБЪЕМНЫЙ МЕТОД

Сущность метода:

- метод основан на сжигании навески стали или чугуна в токе кислорода при 1250--1350 °С с последующим поглощением образующегося диоксида углерода раствором гидроксида калия (натрия).

Массовую долю углерода определяют по разности первоначального объема газа и объема газа, полученного после поглощения диоксида углерода раствором гидроксида калия (натрия)[12].

КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Сущность метода:

- метод основана на сжигании навески пробы в токе кислорода при температуре 1250 -- 1350 °С, поглощении образовавшегося диоксида углерода поглотительным раствором с определенным начальным значением рН и последующем измерении на установке для кулонометрнческого титрования, необходимого для восстановления исходного значения рН количества электричества, которое пропорционально массовой доле углерода в навеске пробы[12].

МЕТОД ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Сущность метода:

- метод основан на сжигании навески пробы в токе кислорода при температуре 1350 - 1700°С и определении количества образовавшегося диоксида углерода путем измерения поглощенной им инфракрасной радиации[12].

4.2 Методика определения магнитных свойств

Магнитные характеристики изотропной электротехнической стали, определялись на эпштейновских полосках размером 305 ? 30 мм в 25-сантиметровом аппарате Эпштейна. Масса образца 1 кг. От партии испытывались 2 образца: один - из проб, нарезанных вдоль направления прокатки, другой - из проб, нарезанных поперек направления прокатки. Угол между направлением прокатки и нарезки не должен отличаться от заданного более чем на 5⁰.

Испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 12119-80 'Сталь электротехническая. Методы определения магнитных свойств'. Для металла. Обработанного в лабораторных условиях (после рекристаллизационного отжига) при определении магнитных свойств в аппарате Эпштейна полоски группировались в 2 пакета: 1 - из двух полосок, нарезанных вдоль направления прокатки, а 2 - из двух полосок, нарезанных поперек направления прокатки. Пакеты с одинаково нарезанными полосами размещаются в параллельна расположенных катушках аппарата.

Аттестационными для присвоения марки являются удельные потери при магнитной индукции 1.5 Тл и частоте 50 Гц Р_1.5/50, магнитная индукция при напряженности магнитного поля 2500 А/м В₂₅₀₀ и анизотропия магнитной индукции ?В₂₅₀₀. Удельные потери и магнитная индукция испытывались в разных аппаратах на долевой и поперечной пробе, и за результат принималось среднее арифметическое. А анизотропия магнитной индукции бралась как разница между долевой и поперечной магнитной индукцией[13].

Оценка качества производилась по ГОСТ 21427.2 - 83.

5. Расчет оборудования и проектирование отделения

5.1 Технико-экономическое обоснование выбора основного, дополнительного и вспомогательного оборудования

Основное оборудование- это оборудование, на котором выполняются основные операции термической обработки: печи, агрегаты с различными источниками тепла, установки для прямого нагрева током, оборудование для закалки.

Дополнительное оборудование служит для выполнения операций обработки: травильные баки, моечные машины, дробеструйные аппараты, оборудование для контроля продукции, сварочное оборудование.

Вспомогательное оборудование служит для получения контролируемых атмосфер.

Теплоэнергетическое силовое оборудование: двигатели, вентиляторы, компрессоры, насосы холодильные установки, трубопроводы, электросеть.[8]

Подъемно-транспортное оборудование включает в себя следующие виды краны и подъемники всех типов, конвейеры, транспортеры, электрокамеры и мотокары, механизмы загрузки и разгрузи.

Применение в качестве основного оборудования агрегата непрерывного отжига, работающему по непрерывному режиму, более рационально, так как это увеличивает выпуск готовой продукции, повышает производительность агрегата, ускоряет процесс обезуглероживания, уменьшает расход тепла и потери металла. Поэтому в термических отделениях целесообразно строить и применять оборудование непрерывного действия.

В отделении непрерывного отжига в качестве источника тепла применяют электроэнергию. Это позволяет осуществлять тепловой режим термической обработки с точностью 5%. Кроме того, электрические термические печи имеют регулируемый тепловой режим. Срок службы электрических печей более длительный. Значительно облегчено обслуживание печи, так как отсутствует система боровов, труб, а также высокая культура производства и гигиены труда.[8]

5.2 Тепловой расчет термоагрегата

5.2.1 Камера нагрева №1

Тепловой расчет термической печи сводится к определению расхода тепла, мощности печи, коэффициента полезного действия [14].

Расход тепла определяется по формуле

Q_расх=Q_ме+Q_кл+Q_н.п,

где Q_ме - тепло, идущее на нагрев металла;

Q_кл - тепло, теряемое в окружающее пространство через кладку печи (стена, свод, под);

Q_н.п - прочие неучтенные потери.

Тепло идущее на нагрев металла

Q_ме=m(i₁-i₂),

где m - масса металла находящегося в камере нагрева;

i₁,i₂ - энтальпии при температуре t₁ и t₂;

m=V,

где V - объем металла, находящегося в камере нагрева;

- плотность металла, =7,8 кг/м³;

V=abL,

где a - толщина полосы м;

b - ширина полосы, м;

L - длина камеры нагрева, м.

V=0,51,06532,8510^-3=0,0175 м³,

m=0,01757800=136,5 кг.

Время нагрева

_нагр=L/V,

где V - скорость движения полосы, м/мин, V=35 м/мин.

_нагр=32,85/35=0,94 мин=56,3 с.

Производительность печи

G=136,5/56,3=2,4 кг/с.

Тепло идущее на нагрев металла

Q_ме=136,5(560,5-12,35)=74822,5 кДж,

где i₁=12,35 кДж/кг, при t=25 C;

i₂=560,5 кДж/кг, при t=830 C.

Тепло, теряемое в окружающее пространство через кладку печи [14]

Q_кл=Q_ст+Q_под+Q_свод,

где Q_ст - потери тепла через стены;

Q_под - потери тепла через под;

Q_свод - потери тепла через свод.

Расчет потерь тепла через кладку.

Материал кладки:

свод печи:

1-ый слой - диамонит необожженный в кусках, толщина 240 мм, теплопроводность =0,11+0,00023t, Вт/(м C), максимальная температура применения t=1300 C;

2-ой слой - шамот легковесный ШЛ-0,4; толщина 114 мм, =0,1+0,00021t, Вт/(м C), t=1250 C;

3-ий слой - асбестовый картон, толщина 120 мм, =0,12+0,00024t, Вт/(м C), t=500 C;

под и стены:

1-ый слой - шамот легковесный ШЛ-0,9, толщина 250 мм, =0,29+0,00023t, Вт/(м C), t=1300 C;

2-ой слой - шамот легковесный ШЛ-0,4, толщина 150 мм, =0,1+0,00021t, Вт/(м C), t=1250 C;

3-ий слой - асбестовый картон, толщина 100 мм, =0,12+0,00024t, Вт/(м C), t=900 C.

Расчет ведется на ЭВМ [14].

Таблица 11. Данные для расчета потерь тепла через кладку на ЭВМ

Величина	Численное значение
	Свод	Под	Стена
А1	0,11	0,29	0,29
А2	0,1	0,1	0,1
А3	0,12	0,12	0,12
В1	0,00023	0,00023	0,00023
В2	0,00021	0,00021	0,00021
В3	0,00024	0,00024	0,00024
S1	0,24	0,25	0,25
S2	0,114	0,15	0,15
S3	0,12	0,10	0,10
tк	830	830	830
tв	25	25	25

S - толщина слоя, м; t_к - температура в печи, С; t_в - температура воздуха снаружи печи, С; =А+Вt, Вт/(м C).

Таблица 12. Результаты расчета

Величина	Численное значение
	Свод	Под	Стена
t1	506	505	505
t2	300	279	279
t3	55	53	53
q	331	304	304

Рис.7. График распределения температур в кладке свода камеры нагрева №1

Потери тепла через свод

Q_св=q_свF_св, кВт,

где F_св - площадь свода.

F_св=iL,

где i - длина дуги арки свода, м;

L - длина камеры нагрева, м.

i=r/180,

где r - радиус арки свода, м,

- угол арки свода, град.

i=3,141,760/180=1,8 м²;

F_св=1,832,85=59,13 м²;

Q_св=33159,13=19,5 кВт.

Рис.8. График распределения температур в кладке стены нагрева №1

Потери тепла через стены

Q_ст=q_стF_ст;

F_ст=2LH, м²,

где Н - высота камеры нагрева, м.

F_ст=232,851,23=80,8 м²;

Q_ст=30480,8=24,6 кВт.

Потери тепла через под

Q_под=F_подq_под, кВт

F_под=LB, м²

F_под=32,851,7=55,83, м²

Q_под=55,8330410^-3=16,9, кВт

Общие потери тепла через кладку

Q_кл=Q_ст+Q_св+Q_под,

Q_кл=24,6+19,5+16,9=61 кВт.

Переводим Q_кл в кДж, умножая на время нагрева _нагр

Q_кл=4461=2684 кДж;

Неучтенные потери

Q_н.п=0,3(Q_ме+Q_кл), кДж

Q_н.п=0,3(74822,5+2684)=23252 кДж

Общий расход тепла

Q_расх=Q_ме+Q_кл+Q_н.п,

Q_расх=74822,5+2684+23252=100758,5 кДж.

Мощность печи расчетная

P_расч=Q_расх/_нагр, кВт;

P_расч=100758,5/56,3=1790 кВт.

Установочная мощность печи

P_уст=(1,25…1,5)P_расч,

P_уст=(1,25…1,5)1790=(2237,5…2685)

Окончательно принимаем P_уст=2460 кВт.

Коэффициент полезного действия

=(Q_ме/Q_расх)100%,

=74822,5/100758,5100%=73%.

5.2.2 Камера нагрева №2

Расчет потерь тепла через кладку.

Материал кладки:

свод:

1-ый слой - шамот легковес, толщина 240 мм, теплопроводность =0,29+0,00023t, Вт/(м C), максимальная температура применения t=1300 C;

2-ой слой - шамот ультралегковес, толщина 120 мм, =0,058+0,00016t, Вт/(м C), t=1100 C;

3-ий слой - минеральная вата, толщина 120 мм, =0,093+0,00026t, Вт/(м C), t=600 C;

под и стены:

1-ый слой - пеношамот, толщина 130 мм; =0,105+0,00014t, Вт/(м C), t=1300 C;

2-ой слой - шамот ультралегковес, толщина 115 мм, =0,058+0,00016t, Вт/(м C), t=1100 C;

3-ий слой - пенодиатомовый кирпич, толщина 130 мм, =0,078+0,00031t, Вт/(м C), t=900 C.

Расчет ведется на ЭВМ.

Таблица 13. Данные для расчета потерь через кладку на ЭВМ

Величина	Численное значение
	Свод	Под	Стена
А1	0,29	0,29	0,29
А2	0,038	0,1	0,1
А3	0,093	0,12	0,12
В1	0,00026	0,00023	0,00023
В2	0,00016	0,00021	0,00021
В3	0,00026	0,00024	0,00024
S1	0,24	0,25	0,25
S2	0,12	0,15	0,15
S3	0,12	0,10	0,10
tк	1050	1050	1050
tв	25	25	25

S - толщина слоя, м; t_к - температура в печи, С; t_в - температура воздуха снаружи печи, С; =А+Вt, Вт/(м C).

Таблица 14. Результаты расчета

Величина	Численное значение
	Свод	Под	Стена
t1	819	714	714
t2	336	339	339
t3	53	50	50
q	308	274	274

q - количество тепла, передаваемого через 1 м² стенки, Вт/м².

Потери тепла через свод

Q_св=q_свF_св, кВт,

где F_св - площадь свода.

F_св=iL,

где i - длина дуги арки свода, м;

L - длина камеры нагрева, м.

i=r/180,

где r - радиус арки свода, м,

- угол арки свода, град.

i=3,141,760/180=1,8 м²;

F_св=1,810,8=19,22 м²;

Q_св=30819,22=5,9 кВт.

Q_под=F_подq_под, кВт,

F_под=LB, м²

где L - длина камеры нагрева, м

B - ширина камеры нагрева, м

F_под=10,81,7=18,36 м²

Q_под=18,3627410^-3=5,03 кВт

Потери тепла через стены

Q_ст=q_стF_ст;

F_ст=2LH, м²,

где Н - высота камеры нагрева, м.

F_ст=210,81=21,6 м²;

Q_ст=21,6274=5,9 кВт.

Общие потери тепла через кладку

Q_кл=Q_ст+Q_св+Q_под,

Q_кл=5,9+5,9+5,03=16,83 кВт.

Переводим значение Q_кл в кДж, умножая на время нагрева _нагр:

Время нагрева

_нагр=L/V

где V - скорость движения полосы, м/мин, V=35 м/мин.

_нагр=10,8/35=0,31 мин=18,6 с,

Q_кл=16,8318,6=313 кДж.

Расчет расхода тепла на нагрев металла

Q_ме=m_ме(i₁-i₂),

t₁=1000 С, i₁=664,44 кДж/кг,

t₂=1050 С, i₂=697,67 кДж/кг.[справочник конструктора печей 3]

m=V

где V - объем металла, находящегося в камере нагрева;

- плотность металла, =7,8 кг/м³;

V=abL

где a - толщина полосы, м;

b - ширина полосы, м;

L - длина камеры нагрева, м.

V=0,51,06510,810^-3=5,7510^-3 м³,

m=5,7510^-37800=44,9 кг.

Q_ме=44,9(664,44-697,67)=1492,03, кДж

Неучтенные потери

Q_неучт=0,3(Q_ме+Q_кл), кДж,

Q_неучт=0,3(1492,03+313)=541,5 кДж.

Общий расход тепла

Q_расх=Q_ме+Q_кл+Q_неучт, кДж,

Q_расх=1492,03+313+541,5=2346,53 кДж.

Коэффициент полезного действия печи

=Q_ме/Q_расх100%,

=1492,03/2337,44100%=63%.

Мощность печи расчетная

P_расч=Q_расх/_нагр,

P_расч=2346,53/18,6=126,16 кВт.

Установочная мощность печи

P_уст=(1,25…1,5)P_расч,

P_уст=(1,25…1,5)126,16=(157,7…189,24)

Окончательно принимаем P_уст=170 кВт.

5.3 Расчет количества оборудования

Расчет оборудования производится на основании производственной программы, спроектированного технологического процесса термической обработки, режима работы отделения и фонда времени оборудования.

Полный календарный фонд времени равен 36524=8760 часов. Так как характер работы непрерывный, то календарный фонд равен номинальному, Ф_н=8760 часов.

Действительный фонд времени равен тому времени, которое может быть полностью использовано для производства. По характеристике агрегата Ф_д=7000 часов.

Таким образом, потери времени на простой оборудования, связанные с его ремонтом и наладкой: t_потерь=Ф_н-Ф_д=1760 часов, что составляет приблизительно 20% от Ф_н.

Задолженность оборудования

Z=W/Q,

где W - годовая программа, кг;

Q - часовая производительность оборудования, кг/ч;

Z=80000000/7589=10541,57 ч,

где Q=53125 т/год=7589 кг/ч.

Количество единиц оборудования

n_р=Z/Ф_д, шт,

n_р=10541,57 /7000=1,50 шт.

Принимаем число единиц оборудования n_p=2.

Коэффициент загрузки

К_з=n_р/n100%,

К_з=1,50/2100%=75,5%,

что удовлетворяет условию 75%<К_з<85%.

5.4 Расчет электрических нагревательных элементов

Источником тепла в печи являются электронагреватели. Расчет ведется для камеры нагрева №2 (зона 14). Общая установочная мощность электронагревателей составляет 680 кВт.

Мощность одного электронагревателя 60 кВт. Соединение параллельное, каждый нагреватель однофазный.

Так как мощность печи превышает 15 кВт, то печь конструируется трехфазной.

Мощность одной фазы определяется по формуле

P_ф=P_н/3=60/3=20 кВт.

Фазовое напряжение (на концах нагревателя)

U_ф=U_л/3=380/3=220 В.

Сила тока проходящего через нагреватель

I_ф=10³P_ф/U_ф=10³20/220=91 А.

Сопротивление электронагревателя

R_ф=U_ф²/(10³P_ф),Ом

R=220²/(10³20)=2,4 Ом.

Выбираем ленточный электронагреватель. Нагревательные элементы должны обеспечить бесперебойную длительную службу при заданном тепловом режиме [16]. Поэтому необходимо выбирать материал в зависимости от максимальной температуры нагрева и характера среды.

По таблице 4 [16] выбираем материал X20H80T3.

Толщина ленты определяется по формуле

a=³[10⁵P_ф²/(2m(m+1)U_ф²)];

где - удельное сопротивление материала,

=1,31 Оммм²/м (табл. 4 [2]);

- удельная поверхностная мощность нагревателя,

=0,7 Вт/см² (табл. 2 [2]);

m - отношение ширины ленты к ее толщине,

m=8-12, выбираем m=12.

a=³[10⁵20²1,31/(212(12+1)220²0,7)]=1,7 мм.

По таблице 6 [9] принимаем максимальное значение a=1,8 мм.

Ширина ленты

b=ma,

b=121,8=21,6 мм.

Длина нагревателя

l₁=Rab/,

l₁=2,41,821,6/1,31=71,23 м.

Длина трех нагревателей

l_общ=l₁3,

l_общ=71,233=213,7 м

Масса трех нагревателей

G=abl_общ10^-3,

где - плотность материала нагревателя,

=8,4 г/см³ (табл. 4 [2]),

G=1,821,6213,78,410^-3=69,8 кг.

Проверяем поверхностную нагрузку

=50P_ф/[(a+b)l₁],

=5020/[(1,8+21,6)71,23]=0,6 Вт/см².

Сравнивая поверхностную нагрузку, рассчитанную, с допустимой (табл.2 [9]) видно, что она находится в пределах допустимой.

Ленточные элементы сопротивления располагаются обычно зигзагом на стенах, своде и поде печи [16].

Рис. 9. Схема ленточного элемента сопротивления

D - расстояние внутри зигзагов;

B - высота зигзага;

H - шаг зигзага.

Принимаем D=17 мм, B =200 мм, А=183 мм.

Длина одного зигзага: L_зиг=217+2183=419 мм.

Число зигзагов

n=(l10³-L_вывод)/L_зиг,

где L_вывод=с+100, мм

с - толщина стенки печи (с=375 мм).

n=(71,2310³-2(375+100))/419=168.

Шаг зигзага H=34 мм.

Длина нагревательного элемента, свернутого зигзагом

L=Hn10^-3, м

L=3416810^-3=5.7 м.

5.5 Специальная часть

5.5.1 Материал, обработка и методика исследования

5.5.1.1 Материал и обработка

Для проведения исследования была выбрана изотропная электротехническая сталь четвертой группы легирования, выплавленная в условиях НЛМК конвертерным способом. Выплавка, разливка и другие операции производились согласно действующей технологической инструкции.

5.5.1.2 Методы исследования

Размер зерен определял на автоматическом структурном анализаторе «EPIQVANT» по 200 зерен вдоль и поперек прокатки. Для травления до термообработки использовался 3% - ый раствор HNO₃ на спирту - 15 сек., а после термообработки образцы травились в 3% - ом растворе HNO₃ на спирту - 3 сек. Структура фотографировалась на цифровой фотоаппарат через объектив и обрабатывалась в компьютере.

Экспериментальные данные по измерению размера зерен подвергались статистической обработке с определением следующих характеристик:

1) среднее арифметическое значение величины х из n измерений

,

2) отдельная погрешность отдельных измерений

,

3) абсолютная средняя арифметическая ошибка всех измерений r_n

где X_i - i-ое значение измерения;

- среднее арифметическое значение;

n - число измерений.

4) средняя квадратичная ошибка S_n

где X_i - i-ое значение измерения;

- среднее арифметическое значение;

n - число измерений.

5) относительная величина средней квадратичной ошибки W, выражается в процентах, называется коэффициентом вариации

где S_n - средняя квадратичная ошибка;

- среднее арифметическое значение потенциала.

6) определение доверительного интервала ?Х при заданной доверительной вероятности для среднего арифметического , полученного из n измерений, рассчитывается по формуле

?Х=t_?,n?S_xep,

где t_a,n - коэффициент Стьюдента, зависящий от числа произведённых измерений n и от величины надёжности ?;

S_xep - средняя квадратичная ошибка среднего арифметического результата измерений, определяется по формуле

где S_n - средняя квадратичная ошибка;

n - число измерений.

7) окончательный результат записывается в виде

Х = ± ?Х,

8) относительная погрешность результата серии измерений ?

? =

где ?Х - доверительный интервал;

- среднее арифметическое значение измерения.

Таблица 15. Результаты статистической обработки вдоль прокатки

Результаты измерений Хi	120 190 170 150 136 183 163 128 144 176 156 198 120 190 171 150 137 183 163 128 145 177 157 198 120 190 171 151 137 184 164 129 145 177 157 200 120 191 171 151 138 184 164 129 145 177 158 143 121 191 172 152 138 185 165 129 146 178 158 144 122 192 172 152 139 185 165 130 146 178 159 144 123 192 173 153 139 185 165 130 146 179 159 189 124 193 173 153 140 186 165 131 147 179 159 189 124 194 174 153 140 186 165 131 147 180 159 190 125 194 174 154 140 186 166 132 147 180 160 169 125 195 174 154 141 187 166 133 148 180 160 170 125 195 175 155 141 187 167 133 148 180 160 170 126 195 175 155 141 187 167 134 148 181 161 126 196 175 155 142 188 168 135 149 181 161 126 196 176 156 142 188 168 135 149 182 162 127 197 176 156 143 189 168 135 150 182 162 135 197 150 156 143 189 169 135 150 183 162
Х,мкм	160
Sn	21,98
Хср,мкм	1,55
?Х,мкм	2,57
Х,мкм	160±2,57
?,%	1,6

Таблица 16. Результаты статистической обработки поперек прокатки

Результаты измерений Хi	156 176 174 150 136 183 163 128 144 176 156 198 178 167 175 150 137 183 163 128 145 177 157 198 147 178 162 151 137 184 164 129 145 177 157 200 163 164 174 151 138 184 164 129 145 177 158 143 178 171 173 152 138 185 165 129 146 178 158 144 174 176 182 152 139 185 165 130 146 178 159 144 160 162 173 153 139 185 165 130 146 179 159 189 174 176 181 153 140 186 165 131 147 179 159 189 161 165 164 153 140 186 165 131 147 180 159 190 170 162 168 154 140 186 166 132 147 180 160 169 160 179 178 154 141 187 166 133 148 180 160 170 175 163 165 155 141 187 167 133 148 180 160 170 171 171 169 155 141 187 167 134 148 181 161 160 167 176 155 142 188 168 135 149 181 161 175 180 179 156 142 188 168 135 149 182 162 170 167 163 156 143 189 168 135 150 182 162 161 162 169 156 143 189 169 135 150 183 162
Х,мкм	171
Sn	7,39
Хср,мкм	0,52
?Х,мкм	0,86
Х,мкм	171±0,86
?,%	0,5

Измерение микротвердости производил на приборе ПМТ - 3 по 40 замеров до и после обработки.

Таблица 17. Статистическая обработка результатов измерения микротвердости до термической обработки

Результаты измерений Хi	330,08 321,88 306,37 278,53 321,88 321,88 299,03 321,88 299,03 299,03 338,59 321,88 266,01 306,37 313,98 291,95 330,08 313,98 260,07 278,53 285,12 313,98 313,98 306,37 313,98 291,95 291,95 285,12 330,08 299,03 272,16 306,37 330,08 338,59 338,59 306,37 330,08 313,98 330,08 330,08
Х,мкм	308,72
Sn	20,63
Хср,мкм	3,26
?Х,мкм	5,98
Х,мкм	308,72±5,98
?,%	1,79

Таблица 18. Статистическая обработка результатов измерения микротвердости после термической обработки

Результаты измерений Хi	243,38 214,49 210,18 238,18 223,52 198,00 228,25 218,94 206,00 233,14 214,49 223,52 223,52 223,52 198,00 214,49 233,14 218,94 272,16 228,25 201,94 214,49 254,32 210,18 238,18 233,14 201,94 210,18 272,16 210,18 260,07 238,18 210,18 233,14 238,18 210,18 210,18 206,00
Х,мкм	234,26
Sn	21,96
Хср,мкм	3,47
?Х,мкм	5,89
Х,мкм	234,26±5,89
?,%	2,5

Обработку экспериментальных данных проводил на ЭВМ. Магнитные и механические свойства плавки определялись на действующем оборудовании ЦЛК НЛМК согласно действующей инструкции и ГОСТа.

5.6 Расчет производственных площадей, планировка, грузопотоки

Площадь занимаемая агрегатом непрерывного отжига вычисляется по формуле

F=la, м²,

где l - длина агрегата, м;

a - ширина агрегата, м.

F=32610=3260 м².

Площадь занимаемая двумя агрегатами равна 6520 м².

Расстояние между агрегатами принимаем 4 м, проходы и проезды 4 м.

Перед агрегатом и после него предусматривают площадки для складирования рулонов, размерами: ширина 10 м, длина 5 м и оставляют проезды 4 м, таким образом ширина термического отделения составляет 4+10+4+10=28 м, а длина 4+5+326+5+4=344 м. Общая площадь соответственно S_пр=34428=9632 м².

Отделение находится на территории цеха холодной прокатки. Каркас здания смешанный - железобетонные колонны и металлические конструкции. Высота здания принимается 12 метров. Общий грузопоток осуществляется в одном направлении [8].

5.7 Определение количества и типов приборов контроля

Для регулирования технических процессов термообработки применяют программные регулирующие устройства РУБ - 01М, которые регулируют по заданной программе различные технологические параметры (температуру, давление, расход газа и т. п.). Измерение температуры при термообработке осуществляется двумя способами: контактным (при помощи термопар) и бесконтактным (оптическими пирометрами). Для измерения температуры в первой камере нагрева применяют 3 ленточных нагревателя. Для второй камеры нагрева применяют две платинородиевые термопары ТПР (с пределом измерения 300 - 1600C). Температура в камере выдержки измеряется шестью оптическими пирометрами ВИМП - 0,15 м с диапазоном измерения (400 - 1100 C [8]).

Точка росы азотоводородной смеси газа измеряется датчиками типа УРСТ.

Для регулирования продолжительности выдержек нескольких операций применяют электронные реле времени типа РВЧ-3.

Автоматические электронные приборы с ферродинамическими преобразователями, которые контролируют, записывают, регулируют давление, расход, уровень и другие параметры в печи. Применяются приборы типа КСФ-2.

Для регулирования температуры нагрева воды применяют 5 термостатов. Мощность электронагревателей регулируют с помощью четырех тиристорных выключателей [8].

6. Механизация и автоматизация

6.1 Механизация

Механизация означает замену труда человека на операции термообработки машинами, которые работают циклично. Различают две стадии механизации: частичную и комплексную. При частичной - механизируются основные операции. При комплексной - основные, дополнительные и вспомогательные. Эти операции выполняются при помощи взаимно связанной системы машин и оборудования. Комплексная механизация обеспечивает [11]:

— снижение трудоемкости производства в 2 - 3 раза;

— сокращение производственного цикла в 3 - 5 раз;

— снижение потребностей в рабочей силе в 5 - 10 раз;

— снижение производственных площадей на 30 - 50%.

Рис. 11. Кинематическая схема привода

Схема с электрическим приводом включает в себя электродвигатель, редуктор, открытую цепную передачу.

Общий коэффициент полезного действия привода включает

=_зп²_цоп

где _з - кпд пары зубчатых колес,

_п - коэффициент, учитывающий пары подшипников качения,

_ц - кпд цепной передачи,

_оп - коэффициент, учитывающий потери в опорах вала.

=0,980,99²0,920,99=0,875

Требуемая мощность двигателя

P_тр=(FV)/, кВт

где F - полезная сила,

V - скорость полосы.

P_тр=(11,91,0)/0,875=13,6 кВт.

Частота вращения ролика

n_тр=(60100V)/d

где d - диаметр ролика, мм

n_тр=(601001,0)/230=81 об/мин.

Выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый с асинхронной частотой вращения 100 об/мин 4A200H4 c параметрами P=15 кВт и скольжением 2,8% (ГОСТ 19523-81).

Номинальная частота вращения двигателя

n_дв=(1000-0,028)1000=972 об/мин.

Таким образом принимаем для редуктора передаточное отношение i_р=4, для цепной передачи i_ц=3.

Вращающие моменты:

на валу шестерни

T₁=P_дв/W_дв=30P_дв/(n_дв), Нм.

T₁=30151000/(972)=147,4 Нм,

на валу колеса

T₂=T₁i_р, Нм.

T₂=147,44=589,6 Нм.

6.2 Автоматизированная система управления производством

Технический процесс характеризуется непрерывным ростом автоматизации производства. Значение автоматизации технологических процессов особенно высоко потому, что основной гарантией высокого качества термообработки является точное соблюдение режима воздействия на металл, так как при термообработке сложно контролировать результаты структурного и химического изменения металла.

Автоматизация обеспечивает:

— уменьшение численности рабочего персонала;

— повышение производительности труда за счет расширения зон обслуживания;

— более высокую экономичность агрегатов;

— облегчение условий труда обслуживающего персонала;

— повышение качества продукции.

В цехе средством управления технологическим процессом производства является автоматизированная система слежения и управления. Эта система состоит из двух частей:

1 система слежения и управления (ССУ)

2 система управления производством.

На агрегате полностью автоматизированы процессы регулирования и поддержания температуры, состава рабочей атмосферы, давления, расхода газа. [18].

Регулирование температуры происходит по сигналу от термопар и оптических пирометров по всей длине печи.

Расход газа регулируется с помощью ротаметров.

Так как отжиг происходит в азотно-водородной смеси, то следовательно, должен быть точный контроль состава атмосферы.

Все данные от пирометров, ротаметров, приборов следящих за давлением в рабочем пространстве печи сведены на единый пост, что значительно обеспечивает процесс контроля.

Для подачи металла на агрегаты применяют мостовые краны.

Для обеспечения управления и автоматического регулирования температуры в рабочих камерах предусмотрена электронная аппаратура и пневматические исполнительные механизмы [18].

Давление в печи измеряется в 6 точках, регулирование и измерение которого осуществляется датчиками.

Автоматизация температуры печи:

Камера нагрева №1

В зонах 1-3 температура измеряется термопарой, сигнал от которой подается на ПИД - регулятор; в зоне 4 температура регулируется в зависимости от температуры полосы, измеряемой пирометрами. В каждой зоне сигнализация перегрева осуществляется четырьмя термопарами, сигнал от которых поступает к указывающему милливольтметру.

Камера выдержки №1

В зонах 5-11 температура измеряется термопарой, в зонах 12-13 оптическим пирометром.

Камера нагрева №2

В зоне 14 контроль осуществляется двумя термопарами, расположенными на своде и поде печи.

Камера выдержки №2

В зонах 15 и 16 температура измеряется термопарой, в зоне 17 - оптическим пирометром.

Камера охлаждения

В зоне 18 температура измеряется термопарой, сигнал от которой ПИД-регулятор, управляющий клапаном подачи охлаждающего воздуха; в зоне 19 контроль осуществляется оптическим пирометром.

Расход защитного газа

Регулирование расхода газа осуществляется двумя переключателями контурами измерения. Расход газа измеряется датчиками расхода, которые посылают сигнал на указатель расхода и на регулятор, управляющий регулировочным клапаном.

Давление в печи

Давление измеряется в шести точках и записывается на приборах. При падении давления в тамбурах срабатывает световой и звуковой сигналы. В тамбуре на выходе контакт минимального давления управляет электроклапаном подачи добавочного азота.

Анализ атмосферы в печи

Состав атмосферы контролируется газоанализаторами CO, CO₂, H₂ в шести точках в соответствии с технологией: первая точка в камере нагрева №1, три точки в камере выдержки №1, одна точка в камере нагрева №2 и одна в камере выдержки №2.

Предусмотрены газоанализаторы для контроля атмосферы во входном и выходном тамбурах.

Горелки факелов удаления защитного газа

Горелка оборудована электрическим зажиганием от запальной свечи. При обнаружении пламени детектором электроклапан подачи газа к горелке остается открытым. В случае отсутствия пламени происходит световая и звуковая сигнализация и прекращается выпуск защитной атмосферы.

Увлажнители.

Температура воды в увлажнителях измеряется термодинамическим сопротивлением, которое воздействует на регулятор, управляющий термоэлементами подогрева воды. Температура увлажненного газа измеряется индикатором температуры. Давление воды на подводе к увлажнителю контролируется датчиком давления и техническим манометром. При повышении давления воды выдается световой и звуковой сигнал минимальный уровень воды в увлажнителе регулируется магнитным датчиком уровня.

Емкость для химически очищенной воды

Уровень воды измеряется резисторным датчиком уровня с выдачей сигнала на управление электроклапаном открытия и закрытия воды в емкость.

7. Организация труда и управление отделением

Организованный труд людей на любом предприятии является непременным условием функционирования производства, а следовательно, организация труда является составной частью процесса организации производства.

Основной задачей организации и планирования термического отделения является:

1 обеспечение высокопроизводительной и эффективной работы агрегатов, за счет интенсивного их использования;

2 организация ритмичной работы всего отделения для своевременного обеспечения рулонами следующих технологических стадий обработки металла;

3 обеспечение экономического расхода сырья, материалов, электроэнергии;

4 укрепление дисциплины труда, улучшение организации рабочих мест, применение эффективных форм морального и материального стимулирования передовых форм и методов труда.

В отделении применяется схема управления производством, приведенная на схеме 1.

Отделение возглавляет начальник термического отделения. В его подчинении находится старший мастер. Руководителями смен назначаются сменные мастера, имеющие среднетехническое образование. Сменные мастера руководят бригадами. Главными задачами мастеров являются: строжайшее соблюдение технологической дисциплины, точное выполнение режимов термообработки, в случае необходимости фиксирует в журнале допущенные нарушения режима термообработки и принятие мер.

Схема 1. Схема управления производством

8. Экономическая часть

8.1 Расчет капитальных вложений по группам основных фондов

Общая сумма капиталовложений в балансовую стоимость основных фондов

K_ос=K_зп+K_с+K_со+K_р+K_пр+K_зб+K_п+K_н,

где K_зб, K_зп - капитальные затраты на возведение производственных и административно-бытовых зданий, проводки в нем и сантехнику, руб.,

K_с - капитальные затраты на строительство сооружений, руб.,

K_со - капитальные затраты на силовое оборудование и силовые машины, руб.,b

K_р - капитальные затраты на рабочие машины и рабочее оборудование, руб.,

K_пр - капитальные вложения в прочие основные фонды, руб.,

K_п - капитальные затраты на передаточное оборудование, руб.,

K_н - капитальные затраты на измерительное и регулировочное оборудование, вычислительную технику, руб.

8.1.1 Капитальные затраты на возведение зданий

Общая площадь производственного здания

S_пр=2(ab) + 2(bh) + 2(ah)

где S_пр - производственная площадь, м²;

h - высота, м.,

a и b - ширина и длина, м.

S_пр =2(28344) + 2(34412) +2(2812) =115584 м².

Стоимость 1 м³ производственных зданий составляет 5230 руб., тогда стоимость зданий

C_пр=1155845230=604504320 руб.

Стоимость санитарно-технических проводок принимается 40% от стоимости строительных работ по зданиям [12]

C_с-т=0,4C_пр,

C_с-т=0,4604504320=241801728 руб.

Площадь и объем конторских помещений устанавливаются по нормам и численности трудящихся. Численность трудящихся 102 человека.

Норма площади 2,4 м² на одного человека, тогда

S_а-в=1022,4=244,8 м².

Высота принимается 3 м

V_а-в=244,83=734,4 м³.

Стоимость 1 м³ административно-бытовых помещений 1689 руб. Общая стоимость административно-бытовых помещений

C_а-в=734,41689=1240401,6 руб.

Стоимость санитарно-технических проводок

C_с-т=0,41240401,6=496160,64руб.

Таблица 19

Капитальные затраты на возведение зданий и бытовых помещений

Наименование здания	Площадь, м2	Объем, м3	Стоимость 1 м3	Стоимость сан.- тех. проводок, руб.	Балансовая стоимость, руб.
Производственные	9632	115584	5230	241801728	604504320
Бытовые	244,8	734,4	1689	496160,64	1240401,6
Всего			6919	242297888,64	605744721,6

8.1.2 Затраты на возведение сооружений

Капитальные затраты на возведение сооружений принимаются 20% от стоимости зданий

K_с = 605744721,60,2=121148944,32 руб.

8.1.3 Капитальные затраты на силовые машины и силовое оборудование

K_со=nNЦ_э, руб.,

где N - установочная мощность силового оборудования, кВт,

n - количество агрегатов;

Ц_э - стоимость 1 кВт установленной мощности, включая монтаж, руб.

K_со=6600173,392=2288748 руб.

8.1.4 Капитальные затраты на рабочее оборудование

K_р=Ц(1+_т+_ф+_м)n,

где Ц - оптовая цена единицы оборудования;

_т, _ф, _м - коэффициенты учитывающие затраты на транспортно-заготовительные нужды, сооружение фундаментов и монтаж;

n - число единиц оборудования [12].

Основное технологическое оборудование (АНО и ЭИП):

K_техн=147275682(1+0,1+0,05+0,2)=39764433 руб.

Вспомогательное оборудование:

Вентиляционная система

K_в=24010³(1+0,1+0,05+0,2)2=648000 руб.

Трубопроводы и арматура

K_тр=58310³(1+0,1+0,05+0,2)2=1574100 руб.

Крановое оборудование

K_кр=42010³(1+0,1+0,05+0,2)2=113410³ руб.

Таблица 20. Капитальные вложения в рабочее оборудование

Наименование оборудования	Количество	Стоимость единицы оборудования, руб.	Балансовая стоимость, руб.
Технологическое (печь отжига)	2	14727568	39764433
Вспомогательное: а) вентиляционная система б) трубопроводы, арматура в) крановое	2 2 2	240000 583000 420000	648000 1574100 1134000
Итого			3356100
Всего			43120533

Капитальные вложения в остальные группы фондов (передаточные устройства, оснастка, система автоматики, измерительные и регистрационные приборы и т. д.) принимаем 30% от балансовой стоимости технологического оборудования [12]:

K_пр=0,339764433=11929329руб.

Таблица 21. Основные фонды, их структура и амортизационные отчисления

Группы основных фондов	Основные фонды	Норма амортизации, %	Амортизационные отчисления, %
	руб.	%
Здания производственные	604504320	77	2,5	15112608
Здания бытовые	1240401,6	0,2	2	24808,032
Итого	605744721,6	77,2		15137416,032
Сооружения	121148944,32	15,5	2,5	3028723,608
Силовое оборудование	2288748	0,3	18	4119746,4
Рабочее оборудование
-- технологическое	39764433	5	18	7157597,94
-- вспомогательное	3356100	0,4	18	604098
Итого	166558225,32	21,2		14910165,948
Прочие основные фонды	11929329	1,6	14	1670106,06
Всего	784232275,92	100		31717688,04

Общая сумма капитальных вложений в балансовую стоимость основных фондов

K_ос=604504320 + 1240401,6 + 2288748 + 11929329 + 39764433 + 121148944,32=780876175,92руб.

Удельные капитальные вложения определяются отношением полной

балансовой стоимости основных фондов отделения к годовому объему производства

K_уд=780876175,92/80000=9760,95 руб.

8.1.5 Расчет капитальных вложений в нормируемые оборотные средства

Капитальные затраты на образование запасов сменного оборудования, запасных частей для текущего ремонта определяется по формуле [12]

K_со=(C_со/360)d_со,

где C_со - стоимость сменного оборудования, запасных частей для текущего ремонта, необходимых для функционирования отделения в течение года, руб.;

d_со - средняя норма запаса

K_со=(560000/360)30=46666,7 руб.

Капитальные затраты на создание запасов быстроизнашивающегося инвентаря и инструмента

K_ин=NP_сп,

где P_сп - средне списочное число работающих в отделении человек;

N - средняя норма вложений в инвентарь и инструменты в расчете на одного работающего, руб., (принимается в сумме 60 руб.)

K_ин=60102=6120 руб.

Капитальные вложения на незавершенное производство могут быть определены как 20% от всех нормируемых оборотных средств [12]

K_нп=0,2(46666,7+6120)=10557,34 руб.

Таблица 22. Нормируемые оборотные средства отделения

Элементы оборотных средств	Сумма, тыс. руб.
Запасы сменного оборудования, запасных частей	46666,7
Запасы быстроизнашивающегося инструмента	6120
Незавершенное производство	10557,34
Итого	16677,34
Всего	63344,04

8.1.6 Энергетика отделения

Расход технологической электроэнергии (расход электроэнергии в печи)

Э_т=NФKn

где Э_т - годовой расход технологической энергии (кВтч);

N - установочная мощность печи (кВт);

Ф - фонд времени работы печи в течение года (ч)

- коэффициент загрузки;

K - КПД печи;

n - количество агрегатов.

Э_т=660070000,730,752=50589000 кВтч.

Расход производственной электроэнергии [12]

Э_п=(К_ciN_iФ_iK_пn_i)

где Э_п - расход производственной энергии в течение года, кВтч;

K - количество групп потребителей электроэнергии, имеющих разный коэффициент спроса;

К_ci - коэффициент спроса по заданной группе потребителей;

N_i - установленная мощность в данной группе потребителей электроэнергии, кВт;

Ф_i - фактическое время работы данной группы потребителей электроэнергии, ч;

K_п - коэффициент текущих простоев (принимается 0,8-0,9);

n - количество единиц оборудования в данной группе потребителей.

Вентиляционная система

Э_в=0,757570000,852=669375 кВтч;

Транспортное оборудование

Э_р=0,7512570000,852=1115625 кВтч;

Крановое оборудование

Э_кр=0,255070000,852=148750 кВтч;

Э_п=669375+1115625+148750=1933750 кВтч.

Таблица 23. Потребность электроэнергии в течение года

Наименование оборудования	Кол - во	Мощность, кВт	Потребность в электроэнергии в год, кВтч
Технологическое оборудование	3	6600	50589000
Вспомогательное оборудование:
Вентиляционная система	3	75	669375
Транспортное оборудование	3	125	1115625
Крановое оборудование	2	50	148750
Итого			1933750
Всего			52522750

Расход других видов электроэнергии исчисляется по удельным нормам расхода и годовому объему производства.

Результаты занесены в таблицу.

Таблица 24. Годовой расход и затраты на различные виды технологической энергии

Наименование видов энергии и энергоносителей	Норма расхода на 1 т металла	Годовой расход	Цена, руб.	Затраты, руб.
Электроэнергия, кВтч	652,1	2268437,5	0,46	1043481,25
Газ, м3	1,13	146900	0,46	67574
Азот, м3	160	20800000	0,17	3536000
Сжатый воздух, м3	30	3900000	0,03	117000
Вода технологическая, м3	2,28	296400	0,15	44460
Вода химически очищенная, м3	0,83	107900	3,65	393835
Пар технологический, Гкал	0,15	19500	67	1306500
Всего				6508850,3

8.2 Штаты термического отделения, фонд заработанной платы и фонд материального поощрения

8.2.1 Баланс использования рабочего времени

Отделение для термической обработки относится к непрерывным производствам. В нем установлено оборудование большой мощности, и так как расход тепловой энергии велик, то работа в одну или две смены привела бы к большим потерям времени на разогрев агрегата и ощутимым непроизводственным потерям электроэнергии для поддержания рабочей температуры при работе на холостом ходу в нерабочие смены.

Поэтому в отделении устанавливается круглосуточная работа, т. е. в три смены без междусменных перерывов. При такой организации труда каждая бригада работает в течение 8 часов. После четырех дней в одну смену бригада имеет 48-часовой отдых. Чередование смен прямое, т. е. из первой смены бригада переходит во вторую, из второй - в третью, из третьей - в первую [13].

Отдых бригадам устанавливается не в общеустановленные выходные дни, а в дни приходящие по графику. Работа в праздничные и предпраздничные дни производится так же как и в обычные. Такой график работы не предусматривает регламентируемого перерыва для отдыха и приема пищи.

Среднемесячная длительность работы по этому графику на 9,4 часа превышает норму [13]. Для 41-часовой рабочей недели эта переработка оплачивается как сверхурочная работа.

Таблица 25. График выхода на работу

Числосмена

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1

А

А

А

А

Б

Б

Б

Б

В

В

В

В

Г

Г

Г

Г

2

В

Г

Г

Г

Г

А

А

А

А

Б

Б

Б

Б

В

В

В

3

Б

Б

В

В

В

В

Г

Г

Г

Г

А

А

А

А

Б

Б

Отдых

Г

В

Б

Б

А

Г

В

В

Б

А

Г

Г

В

Б

А

А

А - первая бригада; Б - вторая бригада; В - третья бригада; Г - четвертая бригада

Таблица 26. Баланс использования рабочего времени

Элемент баланса	4-х бригадный график, ч	Обычный график работы
Средняя длительность рабочего дня	8	6,8
Календарное время, ч	2920	2482
Выходные дни, ч	730	832
Праздничные дни, ч		75
Номинальное время, ч	2190	1575
Потери рабочего времени:
Ежегодный отпуск, ч	240	240
Выполнение государственных обязанностей, ч	4	3,2
Болезни, ч	48	40,8
Прочие невыходы по сравнению с законодательством	4	3,2
Итого потерь	296	287
Фактическое время работы, в том числе	1894	1288
В ночное время, ч	485,5
В праздничные дни, ч	48
В сверхурочное время, ч	113
Списочный коэффициент	1,13	1,22

Таблица 27. Штатное расписание рабочих

Профессия рабочих	Разряд	Часовая тарифная ставка, руб.	Бригада	Расстановочный штат	Резервированный штат	Списочный штат
						V
1. Сменный мастер	11	4,75	1	1	1	1	4	0	4
2. Термист	9	4,36	4	4	4	4	16	2	18
3. Термист горячего участка	9	4,36	4	4	4	4	16	2	18
4. Машинист крана	7	3,97	2	2	2	2	8	1	9
5. Слесарь-ремонтник	7	3,97	6	0	0	0	6	0	6
6. Электросварщик	7	3,97	0	2	0	0	2	0	2
7. Огнеупорщик	7	3,97	2	0	0	0	2	0	2
8. Токарь	7	3,97	0	2	0	0	2	0	2
9. Шлифовщик	7	3,97	2	0	0	0	2	0	2
10. Аппаратчик электролиза	7	3,97	1	1	1	1	4	1	5
11. Аппаратчик очистки газов	7	3,97	1	1	1	1	4	1	5
12. Бригадир по приемке и сдаче металла	5	3,36	1	1	1	1	4	1	5
13. Бригадир подготовки производства	7	3,97	1	0	1	0	2	0	2
14. Контролер по ТО	7	3,97	1	0	1	0	2	0	2

Таблица 28. Оплата труда по рабочим профессиям

Профессия рабочего	Количество человек	Месячный оклад, руб.	Годовой оклад, руб.
Механик участка отжига	4	3072	147456
Механик участка кранового оборудования	4	3200	153600
Электрик участка отжига	4	3000	143424
Электрик участка кранового оборудования	4	3000	143424
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования	4	3000	143424
Всего ПР и ВСП	102	15224	730752

Таблица 29. Штатное расписание ИТР и МОП

Профессии и должности	Количество человек	Месячный оклад, руб.	Годовой оклад, руб.
ИТР:
Начальник термического отделения	1	6950	83400
Старший производственный мастер	4	6880	330240
Сменный производственный мастер	4	6550	314400
Инженер-технолог	1	6280	75360
Старший мастер по ремонту оборудования	2	6550	157200
Мастер по ремонту оборудования термического отделения	2	6280	150720
Мастер по ремонту энергооборудования	2	6280	150720
Мастер по ремонту электрооборудования	2	6280	150720
МОП:
Уборщик производственных помещений	3	2480	89280
Уборщик душевых	2	2480	59520
Уборщик служебных помещений	1	2480	29760

8.2.2 Расчет фонда заработанной платы

Термическое отделение является производством, со строго регламентированным во времени технологическим процессом. Поэтому целесообразно применять повременно-премиальную систему оплаты труда. При выполнении норм выработки и получения продукции необходимого качества устанавливается премия в размере 25% от тарифной ставки [13].

Фонд заработанной платы рабочих, работающих по сменам:

Зарплата по тарифным ставкам

T_з=lmt_ф, руб

где l - часовая тарифная ставка рабочего 1-го разряда, руб.;

m - списочное количество работников приведенному к 1-му разряду;

t_ф - фактическое время работы по балансу рабочего времени, ч.

m=44,75/2,18+364,36/2,18+333,97/2,18+53,36/2,18=150

T_з=2,181501894=619338 руб.

Доплата за работу в ночное время

T_н=0,35lmt_н, руб.

где t_н - число часов работы в ночное время;

T_н=0,352,18150485,5=55565,5 руб.

Доплата за работу в праздничные дни

T_п=lmt_пk, руб.

где t_п - число часов работы в праздничные дни;

k - коэффициент выполнения нормы выработки.

T_п=2,18150481=15696 руб.

Доплата за работу в сверхурочное время

T_с=0,5lmt_с, руб.

где t_с - число часов работы в сверхурочное время;

T_с=0,52,18150113=18475,5 руб.

Размер премии составляет 25% от зарплаты по тарифным ставкам при условии выполнения производственного задания

T_пр=0,25T_з, руб.

T_пр=0,25619338=154834,5 руб.

Фонд основной заработанной платы

T_осн=T_з+T_н+T_п+T_с+T_пр, руб.,

T_осн=619338+55565,5+15696+18475,5+154834,5=863909,5 руб.

Средний часовой заработок работников

T_ср.ч=T_осн/t_ф, руб.

T_ср.ч=863909,5/1894=456,13 руб.

Фонд дополнительной заработной платы

T_доп=T_ср.ч(t_отп+t_об), руб.

где t_отп - время ежегодного отпуска, ч;

t_об - время выполнения государственных и общественных обязанностей.

T_доп=456,13(240+4)=111295,7 руб.

Начисления на зарплату для целей социального страхования

T_стр=0,37(T_осн+T_доп), руб.

T_стр=0,37(863909,5+111295,7)=360825,9 руб.

Фонд заработанной платы рабочих работающих по обычному графику

По такому графику в отделении работает четыре человека по 11 разряду с месячным окладом 3200 и двенадцать человек по 9 разряду с месячным окладом 3000 руб., годовые оклады соответственно 153600 руб. и 432000 руб.

Сумма месячных окладов составляет 48800 руб. номинальное время работы 231 дней, а фактическое время работы 190 дней. Тогда дневной оклад рабочих составляет

Т=4880012/231=2535 руб.

За фактически проработанное время начислено

Т_осн=2535190=481650

Дополнительную заработанную плату можно установить по среднему дневному заработку, который составляет 2535 руб.

T_доп=253528=70980 руб.

Начисления для целей социального страхования

T_стр=0,37(T_осн+T_доп), руб.

T_стр=0,37(481650+70980)=204473,1 руб.

Таким образом фонд заработанной платы рабочих составляет [13]

481650+70980+204473,1=757103,1 руб.

Фонд заработанной платы ИТР

Сумма месячных должностных окладов ИТР работающих по сменам составляет 52050 руб., остальных 63940 руб. Номинальное время работы первых составляет 274 дня и вторых 231 день, а фактическое время соответственно 237 и 190 дней, тогда дневные оклады сменного персонала ИТР и остальных соответственно составляют

Т_сп=5205012/274=2279,6 руб.

И Т_ост=6394012/231=3321,6 руб.

В этом случае за фактически проработанное время данным группам ИТР будет начислено соответственно

Т_сп=2279,6237=540265,2 руб.,

Т_ост=3321,6190=631104 руб.

Кроме того сменным ИТР следует доплатить за работу в ночное время и праздничные дни соответственно [13]

Т_н=(2279,6/8)0,2485,5=27668,6 руб.

И Т_пр=2279,683/4=13677,6 руб.

Средние дневные оклады ИТР составляют

Т_сп=(540265,2+27668,6+13677,6)/237=2454 руб.

Т_ост=3321,6 руб.

Таким образом основная зарплата ИТР составляет

T_осн=540265,2+631104+27668,6+13677,6=1212715,4 руб.

Дополнительную заработанную плату можно установить по среднедневному заработку.

T_доп=(2454+3321,6)28=161716,8 руб.

Начисления на заработанную плату для целей социального страхования

T_стр=(T_осн+T_доп)0,37, руб.

T_стр=(1212715,4+161716,8)0,37=508539,9 руб.

Таким образом фонд заработанной платы составляет 1882972,1 руб.

Фонд заработанной платы МОП

Сумма месячных должностных окладов составляет 17360 руб. Номинальное время работы 231 день, а фактическое 190 дней.

Дневные оклады МОП

Т=1736012/231=901,8 руб.

За фактическое проработанное время будет начислено

Т_осн=901,8190=171342 руб.,

и это будет основная заработная плата МОП.

Дополнительная заработная плата МОП

T_доп=901,/828=25250,4 руб.

Начисления для целей социального страхования

T_стр.= (T_осн.+T_доп.)0,26 руб.

T_стр= (171342+25250,4)0,26=51114,02 руб.

Таким образом, фонд заработанной платы МОП составляет 269331,6 руб.

Все расчеты по фонду заработной платы сводим в таблицу 24 [13].

Таблица 30. Фонд заработной платы, руб

Категории трудящихся	В том числе	Доплаты	Tдоп	Tстр	Всего
	Tосн	Тз	Тпр	Итого	Тн	Тп	Тс
Рабочие	863909,5	619338	154834,5	1638082	55565,5	15696	18475,5	111295,7	360825,9	2199940,8
ИТР	1212715,4				27668,6	13677,6		161716,8	508539,9	1924318,3
МОП	171342							25250,4	51114,02	247706,42
Итого	2247966,9							298262,9	920479,82	3466709,6

9. Калькуляция себестоимости термической обработки

Расходы на сменное оборудование, инструмент, оснастку принимаем равными 1% от общей суммы капитальных вложений в основные фонды цеха

Р_об=780876175,920,01=7808761,75руб.

Расходы на текущий ремонт оборудования устанавливаются в размере 5% от капитальных затрат на здания, силовые машины и оборудования

Р_тр.= ( 605744721,6+39764433)0,05=32275457,73руб.

Расходы на охрану труда и технику безопасности определяем в размере 2% от общего фонда заработанной платы

Р_тб=2247966,90,02=44959,4 руб.

Таблица 31. Калькуляция затрат по себестоимости отжига проката

Наименование статей затрат	Проект	База
	V = 80000 тонн	На 1 тонну	На 1 тонну
	Кол-во	Цена, руб.	Сумма, тыс. руб.	Кол-во	Сумма, руб.	Кол-во	Сумма, руб.
Расходы по переделу
Технологическое топливо: - газ природный, тыс. м3	135,6	1146,1	155,4	0,001	1,29	0,001	1,15
Защитный газ: - водород, м3 - азот, тыс. м3	2160000 19200	4,99 473,0	10778,4 9081,6	18,0 0,16	89,82 75,68	18,0 0,134	89,82 63,26
Энергетические затраты:					160	454,36	373,25
Фонд заработной платы			3466,1		27,37		51,49
Отчисления в общественные фонды			876,2		10,95		19,41
Амортизационные отчисления			1424		17,8		9,84
Ремонт основных фондов			2660,0		33,25		29,08
Другие производственные расходы			376,1		4,7		6,10
Итого расходов по переделу			3168,800		390,61		644,79
Производственная себестоимость			3168,800		390,61		644,79

Приведенные затраты

Зпр.=С + Ен Ку,

Где С - себестоимость руб/т,

Ен - нормативный коэффициент доходности инвестиций принимаем 30%.

Зпр_проект = 390,61 + 0,3 9760 = 3318,61руб/т;

Зпр_база = 644,79 + 0,3 9911,35 = 3618,19руб/т;

Таблица 32. Технико-экономические показатели

Показатели	Проект	База	Отклонение
Годовой объем производства, т	80000	500000	- 420000
Численность работающих,чел.	102	190	- 88
Себестоимость обработки, руб/т	390,61	644,79	- 254,18
Капитальные удельные вложения, руб./т	9760,95	9911,35	- 150,4
Приведенные затраты, руб./т	3318,61	3618,19	- 299,58

Данный проект является более эффективным по сравнению с базовым, за меньших удельных вложений и меньшей себестоимости.

10. Безопасность жизнедеятельности

10.1 Анализ опасностей и вредных факторов в термическом отделениии

10.1.1 Конструктивные особенности производственного здания

Здание, в котором находится термическое отделение одноэтажное, двухпролетное, с крановым оборудованием, с естественным и искусственным освещением, для отопления отделения используем перегретую воду.

Несущим каркасом здания являются железобетонные колонны и металлические конструкции. Высота помещения 12 м. Норма площади конторских помещений составляет 2,4 м² на одного человека. Высота принимается 3м. Окна зданий термического отделения делаем с одинарным остеклением, ширина оконных проемов - 2 м. высота - 4,2 м. Проемы ворот: 4,75,6 м. Оборудование расположено на расстоянии 1,5 м от стен, проходы и проезды между агрегатами отжига равны 4 м. Площадки для рулонов расположены перед печами АНО на расстоянии 2 м.

Наружные стены отделения из силикатного кирпича толщиной 640 мм. Они выполнены самонесущими и располагаются за стальными колоннами. Стены окрашены огнеупорной краской. Покрытие - металлические фермы, сверху железобетонные плиты размерами 1,56 м, толщиной не менее 100 мм. По плитам проложены: минеральная вата, цементная стяжка, и четыре слоя рубероида. Полы цементные.

Газоотводные каналы расположены над уровнем пола.

Термическое отделение по пожароопасности относится к классу I А. Степень огнестойкости здания - I. Категория ТО по ВПО - А. В эту зону входят помещения, в которых взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях эксплуатации оборудования. Но могут образоваться при авариях или неисправностях. На печах “Тандем” используется азотоводородная смесь состава 7 - 75% водорода, остальное азот.

Наличие большого содержания водорода в смеси с воздухом, делают его взрывоопасным: нижний предел взрывоопасности 5%, верхний - 75%. Температура воспламеняемости 550 - 605 C. Удельный вес 1,17 - 0,38 кг/м³. Уменьшение давления азота в сети или в аварийной емкости ниже допустимого предела может создаться ситуация подсоса кислорода в камеры нагрева, образуется взрывоопасная ситуация. В этом случае сработает сигнализатор падения давления в сети. Помещение оборудовано внутренними пожарными кранами. Установленными внутри здания через 20 м, также первичными средствами пожаротушения: пенными и углекислыми огнетушителями. Пожарные краны установлены в доступных и заметных местах, на высоте 1,35 м, где также находится пожарный ствол с напорным рукавом длиной 10 - 20 м.

Применяем химические пенные огнетушители типа ОХП-10 и ОХВП-10; ручные углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, которые устанавливаем в помещении из расчета один огнетушитель на 40-50 м².

Для предотвращения распространения пожара здание отделено от других зданий противопожарными разрывами.

Число эвакуационных выходов термического отделения согласно СНиП 21-01-97: два с одной стороны и два с другой стороны здания. Эвакуационные выходы открываются по направлению выхода из здания, минимальная ширина путей эвакуации не менее 1 м, высота проходов не менее 2 м, расстояние от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода не превышает 50 м.

Естественное освещение термического отделения - верхнее. Искусственное освещение осуществляется в виде комбинированной системы освещения с использованием люминесцентных источников света и местным освещением.

Производственное помещение оборудовано электропроводкой для питания электрического освещения и розеток, а также силовыми кабелями и распределительными электрощитами для подвода переменного тока напряжением 380 В к стендам и установкам с питанием от сети.

Все электрооборудование заземлено или занулено. Шипы и провода защитного заземления (зануления) окрашены в черный цвет и размещены в доступном для осмотра месте согласно ГОСТ 12.1.030.

Производственные и административные помещения оборудованы местной телефонной связью.

Отделение оборудовано общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией, отвечающей требованиям СНиП 2.04.05-91.

Забор приточного воздуха производится в местах, удаленных и защищенных от выброса загрязненного воздуха. При расстоянии между местом забора и выброса воздуха 20 м и более, отверстия для забора и выброса воздуха могут располагаться на одном уровне, а при расстоянии менее 20 м - отверстие для забора должно быть ниже отверстия для выброса не менее чем на 6 м.

10.1.2 Опасные и вредные производственные факторы в термическом отделении

Анализ условий труда в термическом отделении позволяет определить опасные и вредные производственные факторы перечень и параметры которых приведены в табл. 22.

Таблица 33. Опасные и вредные факторы

Наименование эксперимента	Параметры О и ВФ	Единицы измерения	Показатели	Обоснование норм	Проектные решения по защите от О и ВП
			фактические	нормативные
Рабочая зона термического отделения (для категорий работ IIб)	Параметры микроклимата: температура относительная влажность подвижность воздуха	оC	18 - 21 25 - 27	15 - 22 16 - 27	СНиП 2.2.4.548 - 96	Снижение избыточного тепла (температура воздуха) за счет работы системы вентиляции
		%	50 - 60	15 - 75
		м/с	0,2	0,2 - 0,4 0,2 -0,5
Рабочая зона термического отделения	Концентрация пыли	мг/м3	4,2	6,0	ГОСТ 12.1.005-88 табл. 4	Концентрация пыли ниже нормативных значений по ГОСТу при работе местной вытяжной системы вентиляции
Хранение и применение химически вредных веществ в термическом отделении	Вредные химические вещества: Фосфор желтый (P2O5) Углерода окись (CO) Cr2O3	мг/м3 мг/м3 мг/м3	0,9 20 0,01	1 20 0,01	ГОСТ 12.1.005 - 88 Табл. 4	Концентрация вредных химических веществ соответствует ГОСТу, при работе местной системы вентиляции
Рабочая зона термического отделения	Параметры электрического тока электронагревателей: напряжение сила тока мощность источника тока сопротивление изоляции сопротивление заземляющего устройства	В А кВт кОм Ом	380 10 100 500 3,9	до 1000 до 500 до 100 500 4,0	ПУЭ, ПТЭ Минэнерго М.:Энергоатомиздат 1987 г.	Защитные заземления. Электрическая изоляция. Аварийная автоматическая система отключения.
Рабочая зона термического отделения	Возгорание материалов удельная пожарная нагрузка q	МДж/м2	1420	2500	НПБ 105-95	1. Требования по пожарной защите 2. Определение категории по взрывоопасности
Рабочая зона термического отделения	Шум Уровни звукового давления дБ в октавных полосах 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000		100 93 87 84 81 79 77 75	99 92 86 83 80 78 76 74	ГОСТ 21.1.0003-83	Конструкция шумопоглощающих устройств, индивидуальные средства защиты (вкладыши типа “Беруши”)
Рабочая зона термического отделения	Освещение Освещенность рабочего места а) естественным светом КЕО е, % б) Освещенность искусственным светом Е, лк		2,4 230	4,2 2000	СНиП 23-05-95	Расчет дополнительных светильников N=5 шт. (используем светильник ЛД, лампы ЛД 80 Вт, для которых световой поток 3865 лм)
Рабочая зона термического отделения	Вращающиеся части технологического оборудования	обор/мин				Защитные экраны и защитные кожухи на технологическом оборудовании

10.2 Оценка параметров микроклимата в термическом отделении с учетом категорирования работ

Данные по характеристике работ и напряженности труда работающего персонала ТО приведены в табл. 23 и 24.

Таблица 34. Категория тяжести работы рабочих

Профессия рабочих	Списочный штат	Категория тяжести работы	Характеристика работ	Напряженность труда и энергозатрат
1. Старший термист АНО	4	2а	Работа связанная с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий.	Определенное физическое напряжение. 175 -232 Вт.
2. Термист горячего участка	18	2б	Работа связанная с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг.	Умеренное физическое напряжение. 233 - 290 Вт
3. оператор ПУ головной части	4	1б	Работа производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой.	Некоторое физическое напряжение. 140 -174.
4. оператор ПУ хвостовой части	4	1б	Работа производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой.	Некоторое физическое напряжение. 140 -174.
5. Машинист крана	17	1а	Работа производимая сидя.	Незначительное физическое напряжение. 139 Вт.
6. Слесарь-ремонтник	4	2б	Работа связанная с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг.	Умеренное физическое напряжение. 233 - 290 Вт
7. Электросварщик	4	1б	Работа производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой	Некоторое физическое напряжение. 140 -174.
8. Электрик АСУ	4	1а	Работа производимая сидя.	Незначительное физическое напряжение. 139 Вт.

Таблица 35. Категория тяжести работы ИТР и МОП

Профессии и должности	Количество человек	Категория тяжести работы	Характеристика работ	Напряженность труда и энергозатрат
ИТР:	1а	Работа производимая сидя.	Незначительное физическое напряжение. 139 Вт.
Начальник термического отделения	1
Старший производственный мастер	2	1б	Работа производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой	Некоторое физическое напряжение. 140 -174.
Сменный производственный мастер	4	1б	Работа производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой	Некоторое физическое напряжение. 140 -174.
МОП:	2а	Работа связанная с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий	Определенное физическое напряжение. 175 -232 Вт.
Уборщик производственных помещений	2
Уборщик служебных помещений	1	1б	Работа производимая сидя, стоя или связанная с ходьбой	Некоторое физическое напряжение. 140 -174.

Из данных видим, что работа большинства человек относится к категории тяжести 2б. К ним относят работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккал/ч, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

Для работы устанавливаем допустимые величины показателей микроклимата, т. к. фактическая температура (25 - 27 C) выходит за пределы величин оптимальных условий больше чем на 2 C.

Относительная влажность и подвижность воздуха соответствует допустимым нормам. В термическом отделении невозможно установить допустимые нормативные значения по температуре, из-за больших тепловых выделений. Источниками являются: агрегат непрерывного отжига, а также, отжигаемая полоса металла. Предельно-допустимая плотность теплового потока не должна превышать 1,70 кВт/м². В термическом отделении условия микроклимата вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата используем защитные мероприятия, такие как: системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, спецодежда, помещения для отдыха.

Для оценки воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от перегревания используем интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС), который для категории работ 2б равен 19,5 - 23,9 C.

В целях защиты работающих от возможного перегревания нормируем время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха - 27 C, и категории работы 2б это время равно 8 часам.

10.3 Разработка требований по контролю параметров микроклимата

Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 C , в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 C.

Измерения показателей микроклимата проводим не менее 3 раз в смену (в начале, середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих.

При наличии источников локального тепловыделения (нагретый АНО) измерения проводим на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удаленных от источников термического воздействия.

При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха измеряем на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влажность воздуха на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха измеряем на высоте 0,1 и 1.5 м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1,5 м.

Температуру поверхностей измеряем в случаях, когда рабочие места удалены от них на расстояние не более двух метров. Температура каждой поверхности измеряется аналогично измерению температуры воздуха.

Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте измеряем аспирационными психрометрами.

Скорость движения воздуха измеряем анемометрами вращательного действия. Скорость движения воздуха менее 0,5 м/с можно измерять термоэлектроанемометрами, также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами. Температуру поверхностей измеряем контактными приборами типа электротермометров или дистанционными - пирометры и другими.

11 Определение коэффициента защиты противорадиационных укрытий

Проникающая радиация является одним из факторов ядерного оружия, представляющий собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва.

Распространяясь в среде, гамма-излучение и нейтроны ионизируют ее атомы и изменяют физическую структуру веществ. При ионизации атомы и молекулы клеток живой ткани за счет нарушения химических связей и распада важных веществ погибают или теряют способность к дальнейшей жизнедеятельности.

При воздействии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь. Различают четыре степени лучевой болезни. Степень поражения зависит от экспозиционной дозы излучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма.

С увеличением высоты взрыва большое значение в поражении объектов приобретает проникающая радиация.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, элементах электротехнической, оптической и другой аппаратуры.

Проникающая радиация, проходя через различные среды (материалы), ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя.

Коэффициент защиты K_з для помещений в одноэтажных зданиях определяют по формуле

K_з=[0,65K₁K_стK_пер]/[V₁K_ст K₁+(1- K_щ)( K₀ K_ст+1) K_пер K_м],

где K₁ - коэффициент, учитывающий долю радиации, проникающей через наружные и внутренние стены и определяемый по формуле

K₁=360/(36+_i)

_i - плоский угол в градусах с вершиной в центре помещения, напротив которого расположена i-ая стена укрытия;

K_ст - кратность ослабления стенами первичного излучения в зависимости от суммарного веса ограждающих конструкций, определяемая по табл. 4 [17];

K_пер - кратность ослабления первичного излучения перекрытием, определяемая по табл. 4 [17];

V₁ - коэффициент, зависящий от высоты и ширины помещения, принимаемый по табл. 5 [17];

K_щ - коэффициент, зависящий от ширины здания, принимаемый по табл. 5 [17];

K_м - коэффициент, учитывающий снижение дозы радиации в зданиях, расположенных в зоне застройки, от экранирующего действия соседних строений, принимаемый по табл. 6 [17];

K₀ - коэффициент, учитывающий проникновение в помещение вторичного излучения, следует принимать равным 0,09.

Коэффициент определяется по формуле

=S₀/S_п,

где S₀ - площадь оконных и дверных проемов;

S_п - площадь пола укрытия.

Таблица 36. Данные для расчета

Вес стены 1 м2	Размеры помещения	Размера окон	Размера ворот
кг	Высота, м	Ширина, м	Длина, м	Ширина, м	Высота, м	Ширина, м	Высота, м
900	12	32	344	2	4,2	4,7	5,6
Количество окон - 8, количество ворот - 3, расстояние до экранирующего здания - 60 м

=88,4+326,32/11008=0,01328;

K₀=0,090,01328=0,0012;

cos=344/[(344²+32²)];

=8,1;

_i=180-28,1=163,8;

K₁=360/(36+163,8)=1,80;

По таблице 4 [17] найдем коэффициенты: K_ст=500, K_пер=220

По таблице 5 [17] найдем коэффициенты: V₁=0,13, K_щ=0,13

По таблице 6 [17] найдем: K_м=0,85

K_з=[0,651,80500220]/[0,13500 1,80+(1- 0,13) (0,0012 500+1) 220 0,85]=341

Защитные сооружения ГО надежно обеспечивают защиту людей от проникающей радиации.

В термическом отделении следует предусматривать меры по защите электронной, электротехнической аппаратуры от воздействия проникающей радиации.

Повышение радиационной стойкости аппаратуры может быть достигнуто путем [19]:

1. Применения радиационностойких материалов и элементов;

2. Создания схем малокритичных к изменениям электрических параметров элементов, компенсирующих и отводящих дополнительные токи;

3. Увеличения расстояний между элементами, находящимися под электрической нагрузкой, снижения рабочих напряжений на них;

4. Регулирования тепловых, электрических и других нагрузок;

5. Размещения на объектах специальных защитных экранов или использования элементов конструкций объекта для ослабления действий ионизирующих излучений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ванчиков В. А., Бочков В. Г., Молотилов Б. В.,” Основы производства изотропной электротехнической стали”. М. Металлургия 1985.

2. Патент 165464 (Россия). «Способ производства холоднокатаной электротехнической изотропной стали». 2001.

3. Патент 2215796 (Россия). «Способ производства изотропной электротехнической стали». 2003.

4. Патент 2223337 (Россия). «Способ производства изотропной электротехнической стали». 2004.

5. Патент 2223338 (Россия). «Способ производства изотропной электротехнической стали». 2003.

6. Патент 2223338 (Россия). «Способ производства изотропной электротехнической стали». 2004.

7. Патент 2220212 (Россия). «Способ производства холоднокатаной электротехнической изотропной стали». 2003.

8. Травление, холодная прокатка, термическая обработка и покрытие изотропной электротехнической стали. ТИ 106 - 12 - ПХЛ5 - 01 - 97. Липецк: НЛМК, 1997.

9. Казаджан Л. Б. Магнитные свойства электротехнических сталей и сплавов. Л. Б. Казаджан. М.: ООО «Наука и технологии». 2000.

10. ГОСТ 21427.2 - 83. Сталь электротехническая тонколистовая./ М.: Издательство стандартов, 1983.

11. Заявка к патенту №94003490/02 С21 D8/12 Франценюк И.В., Франценюк Л.И., Гофман Ю.И., Рябов В.В., Настич В.П., Миндлин Б. И., Шаршаков И. М., Гвоздев А. Г., Логунов В.В., Заверюха А.А., Хвостова Н. Ф., Карманов В.П., “Способ получения изотропной электротехнической стали” Опубликовано 20. 09. 95 Бюл.№ 26.

12. ГОСТ 12344 - 2003. Стали легированные и высоколегированные. / Методы определения углерода. - Минск: Совет по стандартизации, 2003.

13. ГОСТ 12119 - 80. Сталь электротехническая. / Методы определения магнитных и электрических свойств. - М.: Издательство стандартов, 1980.

14. Горбунов И. П. Методические указания к лабораторной работе «Расчет потерь тепла через кладку печи с применением IBM PC» / И. П. Горбунов, С. В. Бахтин. - Липецк: ЛГТУ, 1996.

15. Горбунов И. П. Методические указания к лабораторной работе “Расчет потерь тепла через кладку печи” /И. П. Горбунов, О. Н. Ярковская. Липецк: ЛипПи, 1989.

16. Горбунов И.П. Расчет потерь тепла через кладку печи с применением микро-ЭВМ. Липецк: ЛПИ, 1989.

17. Франценюк И.В., Казаджан Л.Б., Барятинский В.П. Достижения в улучшении качества электротехнических сталей на НЛМК/ Сталь. 1994. №10. С.66 - 69

18. Дорофеев К. П. Основы автоматизации производства в термических цехах и контрольно-измерительные приборы /К. П. Дорофеев Л. Машиностроение,1970.

19. Савельев М.А., Бирюков В.И. Расчет противорадиационной защиты. Липецк: ЛГТУ, 1998.

20. Атаманюк В.Г., Ширшев А.Г., Акимов Н.И. Гражданская оборона. М.: Высшая школа, 1986. 207 с.

21. Ширшев Л.Г. Ионизирующие излучения и электроника. М.: Высшая школа, 1969. 186 с.

22. Кальченко Ю.Е. Тезисы докладов VIII Всесоюзного совещания по физике и металловедению электротехнических сталей и сплавов. - Л. 1988. С.75 - 77.

23. Скороходов В.Н., Настич В.П., Миндлин Б.И., Чеглов А.Е. Технология производства нелегированной и легированной изотропной электротехнической полуготовой стали. Часть II. Производство проката, 2002, №8.

24. Миронов Л.В., Дубров Н.Ф., Гутерман С.Г., Гольдштейн М.И. Фазовые превращения и свойства электротехнических сталей. Свердловск: Металлургиздат, 1962, 35с.

25. Франценюк Л.И., Миндлин Б. И., Гвоздев А. Г., Логунов В.В. Влияние химического состава на структуру и свойства электротехнической изотропной стали/ Сталь. 1996. №4. С.54 - 56

26. Франценюк Л.И., Чеглов А.Е. Производство изотропной электротехнической стали/ Металлург. 1999. №4. №10. С.46 - 49.

27. СНиП 11 - 11 - 77. Строительные нормы и правила./ М.: Стройиздат, 1978.

28. Зайцев В.С. Стандарты липецкого государственного технического университета по оформлению и нормоконтролю учебных отчетов, работ, проектов/ В.С. Зайцев. - Липецк: ЛГТУ, 2002. - 31 с (№200).

29. Основы проектирования термических цехов/ И.Е. Долженков, К.Ф. Стародубов, А.А Спасова. Киев: Высш. Школа, 1986.

30. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-7ПМ. М.: Стройиздат, 1972.

31. Электротермическое оборудование. Справочник под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. М.: Металлургия, 1985,1986. Т. 1, 2, 3.