Műszaki Élet, 1972. január-június (27. évfolyam, 1-13. szám)
1972-06-23 / 13. szám
“V Lvla a Pa3 J 3Q □_3 ~3T aA3a AZ ORSZÁGOS MŰSZAKI FEJLESZTÉSI BIZOTTSÁG TANULMÁNYAIBÓL Hengerelt acélgyártmányok korszerű kikészítő eljárásai A vasipari hengerművek gyártmányai a hengerlő műveletek elvégzésével általában még nem kerülnek elszállítható állapotba, vagyis még nem elégítik ki mindazokat az acélminőségi, de legalábbis alaki követelményeket, amelyeket a felhasználók velük szemben támasztanak. A hengerlést tehát a gyűjtőnéven kikészítésnek nevezett munkamenet követi, amelynek során a hengerelt gyártmányokat minőségi és alaki tekintetben a megkívánt szintre hozzák. A kikészítői eljárások igen szerteágazóak, közéjük sorolható a legegyszerűbb méretre vágástól kezdve a bonyolult hőkezelésig és felületi megmunkálásig, vagy felületbevonásig igen sokféle munkafázis és eljárás. Nem egyértelmű az sem, hogy a kikészítő műveletek közül melyek számítanak még a szokványos hengerművi kikészítéshez és hol kezdődik a ki- vagy előkészítésnek az a munkamenete, amely már a hengerelt gyártmány feldolgozásának első lépcsőjeként fogható fel. A lemezszabványokban rögzített hossz- és szélességi tűrésekkel gyártott lemeztáblák pl. többnyire nem elégítik ki egy igen pontos méreteket kívánó szerkezetbe való beépítés igényeit s ezért a felhasználónak a lemezeket még egyszer, most már egészen pontosan ki kell szabnia (esetleg gyalulással). A legkorszerűbb lemezhengerművekben viszont vannak már olyan nagy pontosságú ollók, amelyek a végleges, szigorú pontosságú kiszabást, vagyis tulajdonképpen a feldolgozás első munkamenetét is el tudják végezni. Nem tisztázott a felületmegmunkálás (hántolás, csiszolás, fényezés) és a felületbevonás (fém- és műanyagbevonás) hovatartozandósága, bár sokszor — de nem mindig — a hengerművek kikészítő részlegei végzik el ezeket a műveleteket. Még bizonytalanabb a hovasorolása az idomacélok hideghajlításának, a hegesztett tarlók gyártásának, edzett szalagacélok előállításának és még több efféle gyártmánynemesítő eljárásnak, amelyeket hol még a hengerművekben, hol pedig a feldolgozó gyárakban hajtanak végre. A besorolási visszásságok miatt rögzíteni kell, hogy ebben a tanulmányban a hengerelt gyártmányok kikészítő eljárásainak keretében mely műveleteket fogjuk ismertetni. A hengerművi kikészítéshez tartozik mindazon vágási, méretreszabási, egyengetési munkamenet, amellyel a hengerelt gyártmányok szabványaiban előírt alaki követelményeket biztosítani lehet. A kikészítéshez tartoznak azok a felületmegmunkáló eljárások is, amelyekkel a hengerelt felületet finomítják s amelyeket általában a vaskohóipar üzemeiben végeznek el (húzás, hántolás, csiszolás, fényezés) . Hengerművi kikészítésnek tekintendők azok a hőkezelések is, amelyek a gyártási folyamatába iktatva vaalmely gyártmány szabványos szállítási állapotának kielégítését célozzák. Ilyenek a finomlemezek, a szalagtekercsek lágyítása, beleértve a hideghengerlés közben szükséges kilágyításokat is. Ide sorolhatók továbbá a rudacélok, durvalemezek minőségbiztosító hőkezelései, mint a lágyítás, normalizálás, nemesítés. Az újabban egyre inkább megkívánt átmeneti korrózióvédelem is a kikészítés egyik szakasza lehet. — A záróműveletekhez tartoznak a vizsgálat, a jelölés, a rakásolás és kötegelés, valamint szükség esetén a csomagolás. — A hengerelt gyártmányok felületi minősége sokszor megköveteli a felhasználandó acéltuskók és félgyártmányok — bugák és lemezbugák, a melegen hengerelt abroncsacélok — felülettisztítását is. Bár ezeket a műveleteket nem lehet végső kikészítésnek tekinteni, mint a végcélt biztosító módszereket előkészítés címén ugyancsak tárgyalja a tanulmány. Bár egyik-másik felületbevonó eljárást majdnem mindig a hengerművekben végzik el (ónozás, horganyzás, műanyagbevonás), a módszerek sokrétűsége és főleg ismertetésük szükséges terjedelme miatt ez a dolgozat nem tér ki tárgyalásukra. A kikészítési műveleteket nem a fentebb vázolt csoportosításban, azaz műveleti ajtónként tárgyaljuk, hanem gyártmányfőcsoportonként. Ez azt jelenti, hogy egy-egy gyártmánycsoport korszerű kikészítése folyamán előforduló valamennyi műveletet azok végrehajtási sorrendjében tárgyaljuk, minthogy így a modern kikészítő üzemrész áttekinthetőbb módon megismerhető. A tanulmány elsődleges célja a korszerű kikészítő eljárások ismertetése, az e téren észlelhető fejlődés, a világszínvonal vázolása. Emellett rámutatunk a hazai helyzet hiányosságaira, egyes esetekben az elért eredményekre és a legfontosabb teendőkre. ACÉLTUSKÓK FELÜLETI TISZTÍTÁSA A tömegacélok tüskéit általában még izzó állapotban adják át a hengerműnek s ezért a tuskófelület vizsgálatára, a hibák javítására alig van mód és idő. A tömegacélok tuskóinak minél hibamentesebb felületét elsősorban acélgyártó és tuskóöntési rendszabályokkal kell biztosítani. A tömegacélgyártmányok szép felületét elsődleges tevékenységként a hengerelt vagy újabban folyamatosan öntött félgyártmányok (bugák, brammák, abroncstekercsek) felülettisztítása eredményezheti. Tovább fokozhatja még a felület jó minőségét a gyártási folyamatba beiktatott több művelet (a fevétlenítés többféle módja, a célszerűen alkalmazott gyorsabb hűtés, a darabbal érintkező szerszámok és géprészek jó felülete, stb). A tüskék tisztítása tehát jobbára csak a nemesacélokra és némely különleges tömegacélra szorítkozik, ezek felületjavítása viszont gyakran elengedhetetlen feltétele a jó felületű készgyártmány előállításának. A tüskök felület-előkészítésének két fő változata: a helyi hibaeltávolítás és a teljes felület tisztítása egy vékonyabb réteg eltávolításával. A tuskók hibás helyeit (pikkely, ráfolyás, repedés) vagy sűrített levegős vésőkkel, vagy kézi lengő csiszológépekkel hidegen javítják. A vésőkkel mélyebb hibákat, a csiszolással apróbb, nem mély repedéseket távolítanak el. Ezek a módszerek szaporotlanok, drágák, nehéz testi munkát igényelnek. A lángfuvatás segítségével a helyi felülettisztítást hideg (20 °C-ig) a meleg (500 °C-ig) vagy a forró (900 °C-ig) munkadarabon hajtják végre. A fuvatópisztolyban acetilén, propán, világítógáz, földgáz és természetesen oxigén felhasználása lehetséges. Az oxigén 99,5% tisztaságú legyen. Ha a tisztaság 99,2%-ra csökken, akkor az oxigénfogyasztás máris 33%-kal emelkedik. Az oxigénfelhasználás mutatószáma a fémtényező, azaz az 1 kg lefúvatott anyaghoz elhasznált oxigén mennyisége. Ez a tényező hidegfúvatáskor 0,4—0,42 m3,kg, forró fuvatáskor 0,16—0,19 m3/kg. A felület szempontjából legkényesebb gyártmányok — főleg nemesacélok — tuskóinak teljes felületét letisztítják, mégpedig vagy gépi forgácsoló megmunkálással vagy ugyancsak lángfuvató berendezésekkel. A gépi megmunkálás eszközei: — a körtuskóesztergák, ezek robusztus, rendszerint keményfém-szerszámmal dolgozó különleges hántológépek. A nagy fogásmélység erőteljes meghajtást és nem ritkán lágyított acélminőséget kíván; — négyszögletes tuskóesztergák különleges késmozgató szerkezettel, mely a négy-, hat- vagy nyolcszögletes tuskók hántolását is lehetővé teszi, sőt hullámos felületű tuskók is megmunkálhatók rajtuk; * * összeállította: SZELES LÁSZLÓ, az azonos című OMFB tanulmány alapján, melynek szerzői Árkos Frigyes, Benedek Attila, Marosvári László, Mándoki Andor, Óvári Antal, Szeless László és Ürmössy László voltak. Az összeállításhoz az újabb szakirodalom is figyelembe vétetett, a tuskómarógépek főleg gyengén ötvözött acélok letisztítására váltak be s előnyük, hogy a marófejek kézi irányításával mélyebb helyi hibák eltávolítása is lehetséges; — a gyalupadok használata költséges, teljesítményük kicsi. A felsorolt gépek a felületmegmunkálást hideg tüskökön végzik. A meleg tuskómarógép a mélykemencéből kivett, kb. 1200 °C-os tuskók teljes felületét gyorsan és szabályozható mértékben lehántolja. A megtisztított tuskó számottevő hőveszteség nélkül kerülhet a blokksorozatra. A tuskómarás művelete lehet teljesen automatikus, vagy kézi irányítású. A meleg tuskómarással megoldottnak látszik az acéltuskók lehűtés nélküli teljes felülettisztítása. A berendezés nagy súlya (250—350 t), s így tetemes költsége, nagy helyszükséglete (20—30x12—15 m), viszonylag kis teljesítménye (150—200 et/év) miatt nem igen tud tért hódítani, jóllehet mintegy 3 évtizede már gyártanak ilyen gépeket. Hazai üzemeinkben a tömegacél tuskók felületi hibáinak széleskörű javítására nem lesz szükség a jövőben sem, minthogy ezeknek a tuskóknak minél melegebb állapotú átadása a mélykemencecsarnoknak elengedhetetlen hőgazdálkodási követelmény. A tuskóelőkészítés helyett inkább a féltermékek felületjavítására kell súlyt helyezni. A nemesacél tuskók előkészítésével azonban számolni kell. Erre legalkalmasabbak a hideg hántológépek (kör- és négyszögesztergák), amelyekkel mind a felület teljes lemunkálása, mind a mélyebb helyi hibák kivágása elvégezhető. A meleg tuskómarás a korábban vázolt okok miatt nem javasolható. MELEGEN HENGERELT FÉLTERMÉKEK ELŐKÉSZÍTÉSE Ezek a termékek: a négyzetes vagy közel négyzetes bugák, a széles lemezbugák vagy brammák és a melegen hengerelt közép- és szélesabroncsacélok. A meleg finomlemeztábla-hengerlés féltermékével, a kiveszőben levő platinákkal már nem foglalkozunk. A bugák előkészítésének fő műveletei: — a vágás, darabolás, — a lehűtés, — a szóró revétlenítés v. pácolás a felületi hibák könnyebben észlelhetővé tétele céljából, — a vizsgálat szemmel vagy vizsgáló berendezésekkel, — osztályozás a felület minősége szerint, — a felület tisztítása, javítása kézi és gépi eljárásokkal. Még a legkorszerűbb üzemekben sem tartják szükségesnek, hogy minden buga a vázolt előkészítés valamennyi műveletén átmenjen. A végtermék fajtái, felhasználási módja és célja szerint a kiinduló féltermék egyszerűbb, gondosabb vagy akár különleges gonddal végzett előkészítése szükséges. Egy külföldi üzemben egyszerű előkészítést (csak szemrevétellel végzett vizsgálat és a nagyobb hibák helyi javítása) kap a bugák 50%-a , ezekből a lágyabb acélfajtákból betonacélokat, alakos acélokat, kereskedelmi rúdacélokat gyártanak. A bugák további kb. 45%-át már gondosabban vizsgálják (röntgenezés, mágneses repedésvizsgálat, helyi felülettisztítás) s ezekből húzott gyártmányok, automatákon feldolgozott rúdacélok lesznek. A leggondosabb vizsgálaton és teljes felületcsiszoláson mennek át a drótkötélanyagok, a bugák kb. 5%-a. Ezek természetesen egy tömegacélüzem adatai. A nemesacélgyárakban nyilván a bugák zöme a leggondosabb előkészítést igényeli. A tüskékből hengerelt és a folyamatosan öntött bugák előkészítése között lényeges különbség nincs. Mindkét féltermékfajtán előfordulnak felületi hibák, amelyek legfeljebb jellegükben különböznek, de mindenképpen javításra szorulnak. A bugák felülettisztításának van egy, a fentebb vázolt műveleti sorrendtől lényegesen eltérő módja s ez a blokksor vagy bugasor mögé helyezett lángtisztító berendezés, amellyel a kifutó bugák teljes felületét a hengerlő sebességgel azonos ütemben melegen le lehet fuvatni. Az eltávolított réteg vastagsága 1,5—4 mm, de felmehet 6—7 mm-ig is. Hátrány, hogy vékony réteg lefúvatásakor a hibák egy része megmarad, vastag réteg eltávolítása pedig nagy anyagveszteséggel jár, ami nagy részben — a jó felületeken — még felesleges is. A néhány évtizeddel ezelőtt még erősen propagált ilyen lángtisztítók kétségtelenül igen alapos felülettisztítást végeznek, de az utólagos vizsgálatot még mindig nem teszik feleslegessé, különösen a belső hibák felderítését. Az eljárás elsősorban gazdaságossági okokból végeredményben nem terjedt el. A bugaelőkészítés már felsorolt fő műveleteiről alábbiak mondhatók. A vágást, azaz darabolást vagy blokkollókkal vagy a folytatólagos bugasorok esetében már a forgó bugaollókkal a buga futása közben végzik. A blokkollók két főtípusban készülnek (1. ábra). Ha elegendő hely van akkor a jól áttekinthető munkamenetű, nyílt állványú ollók használhatók. Szűkösebb helyviszonyoknál a gyárszint alá süllyesztett kapu-ollók (zárt állvánnyal) alkalmasabbak. A kétlépcsős folytatólagos bugasorok első lépcsője után is ilyen kapu-ollókat vagy esetleg inga-ollókat szokás beépíteni. A folytatólagos bugasor második szakasza után csak a forgó (repülő)-ollók jöhetnek szóba. Korszerű megoldásaik 1,2 másodpercenként vágnak, vagyis az elérhető legkisebb hossz 5 m/s végsebesség esetén 6 m (vágási pontosság ± 20 mm). A forgó ollók közül a forgattyús rendszerűek 60—180 mm-es bugákat vágnak át, a lengő ollók 50—80 mm-es bugák darabolására alkalmasak. A feldarabolt bugák hűtése a hűtőrácsokon vagy hűtőpadokon történik. A modern közép- és finom drótsorok egyre hosszabb bugákat (12—14 m) dolgoznak fel. A bugahűtőpadokat úgy kell szerkeszteni, hogy a bugák minél egyenesebbek maradjanak. Ilyen szerkezet a lépegető továbbítást s egyben forgatást is végző emelőgerendás hűtőpad. A lépésenkint 90°-kal elforduló bugák egyenletesen hűlnek s elgörbülésüket a V-alaku rácsokban élre állított felfekvésük is megakad MŰSZAKI ÉLET 9