Файл: Никберг И.М. Оптимальная долговечность оборудования металлургических предприятий.pdf

В связи с длительностью процессов цементации и объ­ емной закалки, повышенным расходом электроэнергии и топлива, а также трудоемкостью операций стоимость термической обработки шестерен была высокой. Кроме того, значительное количество металла переходило в ока­ лину. Условия труда, особенно в очистном отделении, были тяжелыми.

При закалке шестерен с применением высокочастот­ ного поверхностного нагрева эти недостатки были устра­ нены. Закалку шестерен производили на машинном ге­ нераторе МГЗ-108. Процесс закалки состоял из следую­ щих операций: 1) шестерни насаживались на шток и по­ мещались в цилиндрический индуктор со спрейером; 2) нагретые до 920°С шестерни сбрасывались с индукто­ ра в раствор эмульсии с температурой 10—25°С, где они выдерживались 1 мин; 3) отпуск шестерен производился в шахтной электропечи типа ПН-32 при 200°С в течение’ 1 ч с последующим охлаждением в воде; 4) после этого производили контроль их твердости.

При объемной закалке с предварительной цемента­ цией расход электроэнергии составлял 980 кВт-ч, а при поверхностной закалке т. в. ч. 418 кВт-ч на 1 т изделий, в том числе на закалку 288 кВт-ч, на нагрев при отпуске 130 кВт-ч. Расход условного топлива при поверхностной закалке также меньше. В результате нагрев т.в.ч. перед закалкой и отпуском обходится примерно в 2,3 раза де­ шевле, чем нагрев в шахтных электропечах (табл. 26).

Т а б л и ц а 26

Расход электроэнергии и условного топлива при различных методах закалки шестерен

Более высокая производительность оборудования при поверхностной закалке и автоматизация процесса спо­ собствовали росту производительности и улучшению ус­ ловий труда рабочих. Применение при закалке шестерен нагрева т.в.ч. вместо цементации позволило снизить тру­

172

доемкость термической обработки 1 т изделий с 47,85 До

9,65 чел.-ч, т. е. в 5 раз.

Стоимость оборудования, применяемого для высоко­ частотной закалки генераторов, значительно выше, чем шахтных печей. Однако с учетом более высокой произво­ дительности удельные затраты по возмещению стоимости оборудования на единицу продукции при высокочастном нагреве в условиях серийного производства примерно в 5—6 раз ниже, чем при объемной закалке.

Более высокая производительность оборудования да­ ет возможность сократить количество установок. В связи с этим размеры производственной площади, занимаемой генераторными установками, также в несколько раз мень­ ше, чем при цементации и нагреве под объемную за­

калку.

Сравнительные данные о себестоимости термической обработки 1 т шестерен различными способами приведе­ ны в табл. 27.

Как видно из данных, приведенных в табл. 27, себе­ стоимость термической обработки 1 т изделий с примене­ нием • токов высокой частоты (т.в.ч) снизилась более чем в 3,0 раза. Основные технико-экономические показатели, характеризующие эффективность высокоча­ стотного нагрева шестерен, приведены в табл. 28,

173

Высокочастотная индукционная закалка по существу является скоростным методом термообработки, который обеспечивает рост производительности труда, улучшение использования производственной площади и снижение себестоимости продукции.

Резервы экономии за счет повышения долговечности деталей

В связи с недостаточной стойкостью сменного обору­ дования и деталей потребность в них для предприятий черной металлургии непрерывно возрастает. Уже в нас­ тоящее время расход ремонтно-эксплуатационного ме­ талла для замены выбывающих из строя запасных час­ тей и деталей превышает потребность в металле, расхо­ дуемом на изготовление нового оборудования.

Большой ущерб народному хозяйству приносят про­ стои агрегатов вследствие низкого качества ремонтов и несвоевременной замены недостающих деталей механиз­ мов и узлов.

Значительная разница в сроках службы отдельных деталей оказывает влияние на сокращение сроков эксп­ луатации машин и агрегатов в целом. В ближайшие го­ ды в связи с ростом мощностей предприятий и увеличе­ нием выпуска чугуна, стали, проката, потребность в

}74

Талле для замены и изготовления новых запасных частей может еще больше возрасти, а затраты на ремонт обору­ дования соответственно увеличатся.

Поскольку ежегодные затраты на проведение ремон­ тов достигают больших сумм, использование лишь не­ большой части этих средств на проведение работ по по­ вышению надежности и долговечности деталей позволит: во-первых, даже при существующем объеме ремонтных работ и количестве выпускаемых запасных частей дос­ тигнуть резкого сокращейия простоев агрегатов; во-вто­ рых, лучше использовать имеющиеся мощности по произ­ водству запасных частей для полного 'обеспечения пред­ приятий в ремонтно-эксплуатационном металле.

Только сближение сроков службы деталей в каждом узле путем повышения долговечности наименее износо­ стойких деталей с применением современных средств уп­ рочняющей технологии даст значительный экономичес­ кий эффект. По ориентировочным расчетам, повышение надежности и долговечности деталей и узлов металлур­ гического оборудования может обеспечить около 500 млн. руб. экономии и сокращение потребности в ремонтно­ эксплуатационном металле примерно на 1 млн. т в год.

Ниже приводится расчет экономии, которая может быть достигнута за счет более широкого применения только одного метода упрочнения деталей металлургиче­ ского оборудования, т. е. путем их наплавки.

По имеющимся данным, в 1972 г. на предприятиях черной металлургии было изготовлено около 500 тыс. т запасных частей, из них упрочнению способом наплавки было подвергнуто 75 тыс. т, или 15%.

Увеличение количества наплавленных деталей до 125 тыс. т, т. е. до 25% к общему количеству деталей, подвергающихся механической обработке, может обеспе­ чить ежегодную экономию свыше 2,1 млн. руб. Для рас­ чета приняты следующие исходные данные (условные):

стоимость 1 т деталей в среднем по отрасли ориенти­ ровочно в сумме 300 руб.; количество наплавленного ме­ талла в среднем 5% от массы наплавленных деталей; стоимость 1 т наплавленного износостойкого металла ориентировочно 1500 руб.; средний срок службы упроч­ ненной детали условно можно считать 12 мес. при коэф­ фициенте долговечности 2,0.

175

Ме т о д р а с ч е т а -

1.Стоимость изготовления деталей См составит, тыс.

руб.

должно обеспечить повышение долговечности продукции на предприятиях машиностроения, изготовляющих новое металлургическое оборудование.

Необходимо иметь в виду, что экономию средств за счет увеличения сроков службы новых машин можно рас-

.считать путем сопоставления; дополнительных затрат в связи с использованием материалов повышенного каче­ ства, применением различных методов упрочнения. и улучшением конструкции оборудования на заводах-изго-

176