trên cơ sở trực trạng nhà máy cán thép vinafo hãy đưa ra giải pháp cải tiến trong điều kiện cho phép để giam bớt lao động thủ công,nâng cao chất lượng sản phẩm , tăng sản lượng cải thiện môi trường lao động

Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
Thép cán là một trong những loại vật liệu chủ yếu của các ngành công
nghiệp, có vai trò quyết định tới sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá
của mọi quốc gia. Vì các sản phẩm của ngành cán thép đợc ứng dụng hầu
hết trong các ngành công nghiệp và các mặt hàng dân dụng nh: Công
nghiệp chế tạo máy, ôtô, ngành đờng sắt, xây dựng, kiến trúc Mặt khác,
sản lợng thép chia cho bình quân đầu ngời cũng là chỉ tiêu quan trọng để
đánh giá mức độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá của một đất nớc. Chính vì
vậy mà ngay từ khi hoà bình lập lại, Đảng và Chính phủ đã có những chủ
trơng, chính sách đẩy nhanh quá trình phát triển của ngành thép nói chung
và ngành cán nói riêng.
Trong các phơng pháp gia công kim loại bằng áp lực, phơng pháp cán là
một phơng pháp gia công kim loại thông dụng nhất có truyền thống lâu đời
và có nhiều u điểm mà hiếm có phơng pháp nào có đợc. Gần 3/4 thép luyện
đợc gia công bằng phơng pháp cán, sản phẩm thép cán với rất nhiều chủng
loại khác nhau về hình dáng, kích thớc và chất lợng để có thể đáp ứng đợc
nhu cầu của các ngành công nhiệp khác nhau.
Do tính u việt và phổ biến nh vậy nên công nghệ cán thép đợc hầu hết các
nớc phát triển trên thế giới quan tâm và đầu t xây dựng. Một số nớc có nền
sản xuất thép nói chung và thép cán nói riêng có trình độ phát triển cao nh:
Mỹ, Nga, Đức, Italia, Pháp, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc
ở nớc ta, trong những gần đây ngành cán thép đã có nhng bớc phát triển
dáng kểc, cải tạo và mở rộng những cơ sở sản xuất cũ và liên doanh với nớc
ngoài làm năng lực sản xuất và sản lợng sản xuất hàng năm tăng với tốc độ
khá nhanh, tuy nhiên so với mức phát triển hiện nay so với các nớc trong
khu vựcvà trên thế giới còn thấp . Phát triển ngành cán thép để nâng cao
khả năng cạnh tranh với khu vực và trên thế giới , Các nhà máy thép của n-
ớc ta hiện nay đã cho ra đời rất nhiều các chủng loại sản phẩm đáp ứng đ-
ợc phần nào nhu cầu của thị trừơng về các loại sản phẩm thép hình thông
dụng dùng trong xây dựng, dân dụng. Tuy nhiên, thị trờng các sản phẩm

thép hình có tiết diện phức tạp và các sản phẩm thép đặc biệt của nớc ta
hầu nh đang bị bỏ ngỏ. Vì vậy, bên cạnh việc phát triển sản xuất các loại
thép hình đơn giản nh hiện nay, chúng ta cũng cần phải quan tâm đến phát
triển sản xuất các loại thép hình có tiết diện phức tạp, thép chất lợng cao,
thép đặc biệt, phục vụ cho nhu cầu thị trờng và các ngành công nghiệp
ngày càng đa dạng về chủng loại với hàm lợng chất xám trên những tấn sản
phẩm ngày càng cao.
Trên nhu cầu của thị trờng thép cán ở Việt Nam cũng nh dựa trên xu hớng
phát triển của đất nớc, có chủ trơng định hớng của Đảng qua các kỳ đại
hội gần đây, và một điều sống còn đối với các nhà máy cán thép là đủ khả
năng cạnh tranh, đủ trình độ hội nhập với các nớc trong khu vực và trên
thế giới sau khi Việt Nam bãi bỏ các biện pháp hạn chế số lợng và phi thuế
quan vào khoảng năm 2006. Sau khi thực tập tại công ty sản xuất thép
VINAFCO và tham quan nhà máy khác nh HPS, Hoà Phát tôi đã đợc bộ
môn Cơ học biến dạng&Cán Kim loại giao cho nhiệm vụ tốt nghiệp với đề
tài : " Trên cơ sở trực trạng nhà máy cán thép VINAFOhãy đa ra giải pháp
cải tiến trong điều kiện cho phép để giam bớt lao động thủ công,nâng cao
chất lợng sản phẩm , tăng sản lợng cải thiện môi trờng lao động '' . Mặc dù
chủng loại đã có khá nhiều nhà máy ở nớc ta hiện nay đang sản xuất, nhng
những nhà máy có trình độ công nghệ tiên tiến để sản xuất ra chủng loại
trên đạt chỉ tiêu về chất lợng và cơ tính tốt thì có thể nói là rất ít. Đây là đề
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
1
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
tài mang tính thực tiễn cao nhằm đáp ứng cho sự phát triển ngành thép của
đất nớc trong tơng lai. Trong thời gian làm đồ án đợc sự hớng dẫn, chỉ bảo
tận tình của thầy giáo ThS. Nguyễn Ngọc Giao và sự nỗ lực của bản thân
tôi đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế. Nhng do thiếu kinh nghiệm thực tế nên
đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất mong đợc sự đóng góp ý và giúp
đỡ của thầy giáo và các bạn đồng nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày tháng năm 2005
Sinh viên
Nguyễn QuangHng
phần i
Chơng I
Tổng quan về sự phát triển của ngành thép
I. Tình hình sản xuất thép ở Việt Nam
Trớc những năm 1960 thì ngành cán thép Việt Nam coi nh không có.
Các loại thép hầu nh đợc nhập từ Pháp ( trớc những năm 1954 ) và Liên Xô,
Trung Quốc và các nớc Đông Âu ( từ năm sau năm 1954 ). Kế hoạch năm
năm lần thứ nhất ( 1960-1965 ), nhà nớc đã đầu t xây dựng khu gang thép
Thái Nguyên dới sự giúp đỡ của Trung Quốc nhng do chiến tranh nên công
cuộc xây dựng còn dở dang. Năm 1975, nhà máy luyện cán thép Gia Sàng
( thuộc khu liên hiệp gang thép Thái Nguyên ) đi vào hoạt động với năng
suất 50.000 tấn/năm (nay là 100.000 tấn/năm ) - đây là nhà máy cán thép
đầu tiên có trên miền Bắc nhờ sự viện trợ của Đức ( Cộng hoà dân chủ Đức
cũ ). Miền nam đợc giải phóng, ta tiếp nhận thêm một vài nhà máy cán thép
hình cỡ nhỏ nh: Vicasa, Vikimco, ( năng suất bấy giờ khoảng 50.000
tấn/năm ). Đến năm 1978 thì nhà máy cán thép Lu Xá - Thái Nguyên có
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
2
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
năng suất 120.000 tấn/nămđợc đi vào hoạt động. Từ sau khi công cuộc đổi
mới do Đảng ta đề xớng và lãnh đạo đợc đi vào thực hiện thì ngành cán thép
đã có những bớc phát triển mạnh mẽ, các xí nghiệp cán thép t nhân, liên
doanh với nớc ngoài hoặc 100% vốn nớc ngoài đã hình thành từ Bắc đến
Nam. Tính đến năm 2000 cả nớc đã xản xuất đợc 2.000.000 tấn thép cán để
phục vụ cho nhu cầu trong nớc và tham gia xuất khẩu. Các nhà máy cán
thép Việt nam đã chế tạo đợc những máy cán hình cỡ lớn nh máy cán hình

650, cỡ vừa và nhỏ nh máy cán hình 450, 350, 250, v v Ngoài ra
họ còn có khả năng thiết kế những khu liên hợp gang thép quy mô vừa và
nhỏ có năng suất từ 1ữ3 vạn tấn/năm. Các chuyên gia cán thép ngời Việt
Nam đã có đủ năng lực đảm nhiệm các chức vụ quan trọng, giải quyết đợc
những sự cố, những vấn đề công nghệ phức tạp và ngày càng đợc mọi ngời
coi trọng. Sau đây là tình hình sản xuất thép tại một số nhà máy cán thép ở
ba miền Bắc, Trung, Nam từ sau khi thống nhất đất nớc năm 1975 trở lại
đây.
A. Khu vực phía Nam:
1. Nhà máy cán thép Biên Hoà:
Ngay từ lúc tiếp nhận ( khi mới giải phóng ) phân xởng có một dây
chuyền cán thép dây và thanh bán liên tục mau của Đài Loan lớn nhất lúc
bấy giờ. Sau nhiều năm sản xuất cùng với việc cải tạo sửa chữa hiện nay
dây chuyền đã đạt sản lợng cao nhất so với thiết kế 50.000 ( tấn/năm ). Sản
phẩm của nhà máy hiện nay chủ yếu là thép tròn 12 ữ 24 và thép dây
8, 9, 10.
2. Nhà máy cán thép Nhà Bè:
Khi nhà máy đợc tiếp quản lúc giải phóng miền Nam năm 1975 nhà
máy chỉ có một dây chuyền cán thép thanh tròn và góc nhỏ bố trí ngang,
mua của Đài Loan. Hầu hết các công đoạn của dây chuyền vẫn hoạt động
bình thờng, tuy nhiên vận hành máy hầu hết là thủ công, công nghệ lạc hậu.
Năm 1995 nhà máy đầu t thêm dây chuyền cán thép bán liện tục của Đài
Loan với công suất thiết kế đật 120.000 ( tấn/năm ). Sản phẩm chủ yếu của
công ty là thép dây 8 và thép thanh tròn 12 ữ 24.
3. Nhà máy cán thép Thủ Đức:
Cũng đợc tiếp nhận khi mới giải phóng, lúc đó nhà máy có một dây
chuyền cán thép bố trí ngang mua của Đài Loan, công suất thiết kế đạt
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
3
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp

40.000 ( tấn/năm ). Sản phẩm chủ yếu của nhà máy là thép thanh tròn 10
ữ 22, hiện nay dây chuyền này vẫn sản xuất bình thờng nhng vận hành
rất thủ công, công nghệ lạc hậu. Năm 1994 nhà máy đợc đầu t thêm một
dây chuyền bán liên tục công suất thiết kế đạt 120.000 ( tấn/năm ). Năm
1996 nhà máy lắp đặt thêm một tổ cán thép dây 8, 10 nối liền sau máy
cán thép thanh để đa dạng hoá sản phẩm và nâng cao tính cạnh tranh trên
thị trờng.
4. Nhà máy cán thép Tân Thuận:
Tên trớc đây của nhà máy là phân xởng " Hợp kim sắt Nhà Bè "
chuyên sản xuất hợp kim sắt và đất đèn mà chủ yếu là Ferro silic. Năm
1995 nhà máy đa vào hoạt động dây chuyền cán bán liện tục 30.000
( tấn/năm ), sản phẩm là thép dây 8, 10 do Công ty thép Miền Nam tự
thiết kế và chế tạo.
B. Khu vực miền Trung:
1. Phân xởng cán thép của nhà máy thép CT. Đà Nẵng:
Năm 1993 khi mới bắt đầu đi vào sản xuất với dây chuyền máy cán
thanh bố trí ngang hai hàng thì sản phẩm chủ yếu của phân xởng là thép
tròn trơn và thép vằn kích thớc 10 ữ 24. Đến năm 1997 dây chuyền trên
đợc cải tạo, nâng công suất lên 40.000 ( tấn/năm ) thì sản phẩm chủ yếu của
nhà máy là thép 8.
2. Nhà máy cán thép miền Trung ( Công ty Kim Khí và tổng hợp
miền Trung ):
Đây là dây chuyền cán thanh bán liên tục công suất 30.000 ( tấn/năm ) do
công ty GTTN thiết kế và chế tạo. Sản phẩm của công ty là các loại thép
tròn từ 10 ữ 24 và thép góc.
C. Khu vực miền Bắc:
1. Nhà máy luyện cán thép Gia Sàng ( Công ty Gang thép Thái
Nguyên ):
Năm 1975 nhà máy bắt đầu đi vào hoạt động với công suất thiết kế
ban đầu là:

- Thép thỏi: 65.000 ( tấn/năm )
- Thép cán: 50.000 ( tấn/năm )
- Thép kéo dây: 50.000 ( tấn/năm )
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
4
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Sau 3 năm ( năm 1978 ) nhà máy đã vợt công suất thép cán theo thiết
kế đạt sản lợng 50.485 ( tấn ). Những năm tiếp theo nhà máy sản xuất với
phơng thức đa dạng hoá sản phẩm từ thép tròn 8 ở dạng cuộn, thép tròn
trơn ở dạng thanh từ 9 ữ 40, thép vằn 10 ữ 30, thép dẹt 20ì5
( mm ),thép vuông 20ì20 ữ 60ì60 ( mm ), thép góc 25ì25 ữ 50ì50 ( mm ).
Năm 1994 nhà máy đợc đầu t cải tạo mặt bằng với các thiết bị bổ sung đợc
mua từ Trung Quốc nên công suất đợc nâng lên 100.000 ( tấn/năm ). Năm
1996 để mở rộng nhà máy đầu t bổ sung thêm tổ máy cán dây 8, 10 nối
tiếp ngay sau dây chuyền cán thanh.
2. Nhà máy cán thép Lu Xá:
Nhà máy cán thép Lu Xá bao gồm 2 phân xởng cán 650 & 250 Với
phân xởng cán 650 đi vào hoạt động năm 1978 với thiết kế máy có thể sản
xuất đợc các loại thép hình: U, I, góc, ray cỡ trung bình, các loại phôi
vuông, phôi tròn từ 50 ữ 100, thép dẹt 50ì200. Năm 1995 do nhu cầu
của thị trờng nhà máy đã cải tạo mở rộng mặt bằng, sản xuất các loại thép
thanh 14 ữ 40 có năng suất thiết kế đạt 120.000 ữ 160.000 ( tấn/năm ).
Với phân xởng cán 250 chủ yếu sản xuất các loại thép dây 6, 8,
10 với công suất 2 ( vặn tấn /năm ) do Công ty Gang thép Thái Nguyên tự
chế tạo và lắp đặt.
3. Nhà máy thép Hà Nội:
Nhà máy thép Hà Nội là đơn vị thành viên của Công ty " Cổ Phần
Dịch Vụ Vận Tải Trung Ương - Bộ Giao Thông Vận Tải ". Nhà máy đợc
thành lập từ ngày 21/06/1991 với sản phẩm chính là các loại thép thanh
10 ữ 28 trên dây chuyền bán thủ công năng suất 1,2 (vạn tấn/năm ).

4. Nhà máy thép VINAFCO
Nhà máy thép hà nội vinafco là đơn vị thành viên của công ty Cổ
Phần Dịch Vụ Vận Tải Trung Ương - Bộ Giao Thông Vận Tải .Đơn vị đợc
thành lập ngày21 tháng 6 năm 1991, trên địa bàn 2200 m
2
số 69 Vũ Trọng
Phụng - Quận Thanh Xuân - Hà Nội theo quyết định số 32\ QĐ - NC.
Lĩnh vực hoạt động của nhà máy là sản xuất kinh doanh thép xây dựng có
kích thớc từ D10-D28 mm trên dây truyền cán thép bán thủ công . Sản
phẩm của nhà máy có chất lợng tốt và nhãn hiệu hàng hoá độc quyền VUA
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
5
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
cho đến thời điểm hiện nay năng suất của nhà máy trong một năm là 1,5 -:-
2 (vạn tấn /năm)
5. Các nhà máy cán thép liên doanh và t nhân:
Cuối năm 1995 có hai nhà máy liên doanh cán thép của nớc ngoài
với tổng công ty thép Việt Nam là VPS & VINAKYOEI cùng đi vào sản
xuất. Trớc đó một thời gian thì nhà máy cán thép liên doanh giữa
OSTRAYLIA với Công ty GTTN và nhà máy liên doanh ống hàn
VINAPIPE của tổng công ty thép Việt Nam với Hàn Quốc cũng đã cho ra
thị trờng lô sản phẩm đầu tiên. Cuối năm 1997 nhà máy cán thép Tây Đô -
một liên doanh giữa Đài loan với Công ty thép Miền Nam cũng đã đi vào
hoạt động. Trong vài năm gần đây có rất nhiều nhà máy cán thép khác nữa
đợc xây dựng nh: Nam Đô, Hoà Phát, HPS, Sông Đà, SSE, Đã đa sản l-
ợng thép của nớc ta tăng đáng kể về số lợng và chất lợng, phong phú về
chủng loại, hầu hết các nhà máy này đều có năng suất cao, dây chuyền
công nghệ hiện đại so với các nhà máy cán thép cũ ở Việt Nam.
Bảng1.1 các thông số về thiết bị các nhà máy thép ở viêt nam
Thứ

tự
Tên máy
cán
Kiểu máy
và thời
điểm lắp
đặt
Năng
suất
(T/năm)
Tính năng
kỹ thuật cơ
bản
Nơi chế
tạo
Sản phẩm
1
Máy cán
hình
nhỏ,
Gia Sàng
Thái
Nguyên
Bố trí
hàng
1975
Cải tạo
1994
Bán liên
tục + vòng

120.000
Phôi
135ì135
V
c
=10m/s
Lò nung:
36T/h
CHDCĐ
Trung
Quốc,
Việt
Nam
Thanh tròn
D10ữ D32
Thép góc
nhỏ, thép
dây 6ữ8
2
Máy cán
hình cỡ
trung
650,
Lu Xá
Thái
Nguyên
Bố trí
hàng
1978
Cải tạo

1991
thêm dây
chuyền
bán liên
tục để cán
120.000
ữ
160.000
Phôi
100ữ195
V
c
=3,5m/s
Lò nung:
60T/h
Trung
Quốc,
Đài
Loan
Thép hình
cỡ trung
U,I,L thanh
tròn
D10ữ D32
Thép dây
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
6
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
dây
3

Máy cán
Việt- ý
(Công ty
Sông Đà)
Liên tục
2002 160.000
Phôi
120ì 120
V
c
=60m/s
Lò nung:
45T/h
Dani
ý
Thép dây
6, 8, 10
và
D10ữD36
4
Máy cán
hình
nhỏ,
Biên Hoà
Bán liên
tục
Trớc 1975
50.000
Phôi
100 ì 100

V
c
=8m/s
Lò nung:
20T/h
Đài
Loan
Thanh tròn
D12ữ D24
Thép dây
8, 10
5
Máy cán
hình
nhỏ,
Nhà Bè I
Thủ công
Trớc 1975
40.000
Phôi
80 ì 80
V
c
=4m/s
Lò nung:
12T/h
Đài
Loan
Thép góc
nhỏ,

Thép dây
8, 10
6
Máy cán
hình
nhỏ,
Nhà Bè
II
Bán liên
tục
1994
120.000
Phôi
100 ì 100
V
c
=12m/s
Lò nung:
30T/h
Đài
Loan
Thanh tròn
D12ữ D24
Thép dây
8, 10
7
Máy cán
hình
nhỏ,
Thủ Đức

I
Thủ công
Trớc 1973
40.000
Phôi
80 ì 80
V
c
=4m/s
Lò nung:
12T/h
Đài
Loan
Thép góc
nhỏ,
Thép dây
8, 10
8
Máy cán
hình
nhỏ,
Thủ Đức
II
Bán liên
tục
1994
120.000
Phôi
100 ì 100
V

c
=12m/s
Lò nung:
30T/h
Đài
Loan
Thanh tròn
D12ữ D24
Thép dây
8, 10
9
Máy cán
dây
SSE Hải
Liên tục
2001
300.000 Phôi
120 ì 120
V
c
=80m/s
DANI
ý
Thép dây
8, 10
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
7
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Phòng
Lò nung:

40T/h
10
Máy cán
thép
công ty
Hoà Phát
Liên tục
2001
350.000
Phôi
120 ì 120
V
c
=80m/s
Lò nung:
45T/h
DANI
ý
Thép dây
8, 10
và thanh
vằn D10
ữD36
11
Máy cán
thép
Lĩnh
Nam
Thanh
Trì Hà

Nội
Thủ công
1999
30.000
Phôi
100 ì 100
V
c
=7m/s
2Lò nung:
8T/h
Công ty
gang
thép
Thái
Nguyên

Thanh tròn
D10ữ D24
Thép góc
chữ U và I
nhỏ
12
Máy cán
hình nhỏ
Vinakyo
e
Liên tục
1995
300.000

Phôi
135 ì 135
V
c
=60m/s
Lò nung:
45T/h
Italia,
Nhật
Bản
Thanh tròn
D10ữ D40
Thép dây
6, 8
13
Máy cán
hình nhỏ
VPS
Liên tục
1995
200.000
Phôi
135 ì 135
V
c
=60m/s
Lò nung:
40T/h
Italia,
Hàn

Quốc
Thanh tròn
D10ữ D40
Thép dây
6, 8
14
Máy cán
hình nhỏ
Vinauste
el
Bán liên
tục
1995
180.000
Phôi
120 ì 120
V
c
=16m/s
Lò nung:
40T/h
Đài
Loan
Thanh tròn
D10ữ D40
15
Máy cán
dây
Nasteelvi
_na

Bán liên
tục
1995
120.000
Phôi
120 ì 120
V
c
=30m/s
Lò nung:
30T/h
Italia,
Nhật
Bản
Thép dây
6, 8
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
8
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
16
Máy cán
hình nhỏ
Tây Đô
Bán liên
tục
1997
120.000
Phôi
100
V

c
=17m/s
Lò nung:
30T/h
Đài
Loan
Thép dây
6, 8
Trong bảng tổng hợp này cha tính đến các máy cán mini thủ công đ-
ợc chế tạo trong nớc có công suất nhỏ hơn 10.000 Tấn/năm nằm ở rải rác ở
các nhà máy của tổng công ty thép Việt Nam, các nhà máy cơ khí, t nhân.
Tổng sản lợng của các nhà máy cán này hàng năm khoảng hơn 250.000 Tấn
/năm.
Có thể nói cùng với sự phát triển của công nghệ cán thép trên thế giới
nhìn chung công nghệ cán thép ở nớc ta trong những năm gần đây có những
bớc phát triển mạnh mẽ. Ngành Thép đã thỏa mãn nhu cầu trong nớc về
chủng loại thép xây dựng thông thờng, sản phẩm gia công sau cán và đã
nâng trình độ công nghệ lên một bớc đáng kể.
Tuy nhiên do còn nhiều khó khăn và hạn chế do đó trong giai đoạn
tới ngành thép không tránh khỏi những thách thức lớn:
+ Sản lợng thép còn thấp, chủng loại sản phẩm ít, đặc biệt là không có
thép tấm và thép ống không hàn.
+ Còn mất cân đối giữa năng lực cán thép và sản suất phôi thép.
+ Ngoài ra hiện nay ngành thép đang cạnh phải cạnh tranh mạnh mẽ với
hàng ngoại nhập, đặc biệt là trong khi Việt Nam chúng ta đang ngày càng
hội nhập với nền kinh tế trong khu vực và trên thế giới, Chúng ta đang gia
nhập khu vực mậu dịch tự do APTA
II. Tình hình sản xuất thép trong khu vực và trên thế giới.
Tình hình sản xuất thép trong khu vực và trên thế giới nói chung gia
tăng rõ rệt. Các nhà máy thép đợc xây dựng từ năm 1991 trở lại đây phát

triển rất mạnh, điển hình là Trung Quốc và Hàn Quốc các tiến bộ khoa học
kỹ thuật ngày càng đợc ứng dụng nhiều lần cho giá thép ngày càng giảm,
năng suất ngày càng tăng.
Bảng 1.2 Sản lợng thép cán của một số nớc ( triệutấn/năm ) dẫn
đầu thế giới
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
9
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
TT Năm
SX
Quốc gia
1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992
1. Trung Quốc 114,
3
108,
9
101,
2
95,4 92,6 89,5 80,9
2. Mỹ 97,7 98,5 95,5 95,2 91,2 88,8 84,3
3. Nhật 93,5 104,
5
98,8 101,
6
98,3 99,6 98,1
4. Đức 44,7 45,0 39,8 42,1 40,8 37,6 39,7
5. Nga 42,5 48,4 49,3 51,6 48,8 58,3 67,0
6. Hàn Quốc 40,0 42,6 38,9 36,8 33,7 33,0 28,1
7. Ytalia 26,1 25,8 24,3 27,8 26,2 25,7 24,8
8. Brazil 25,8 26,2 25,2 25,1 25,7 25,2 23,9

9. ấn Độ 23,9 24,6 23,8 22 19,7 28,2 18,1
10. Ucraina 23,5 25,6 22,3 22,3 24,1 32,6 41,8
11. Pháp 20,2 19,8 17,6 18,1 18,0 17,1 18,0
12. Anh 17,3 18,5 18,0 17,6 17,3 16,6 16,2
13. Đài Loan 16,9 16,0 12,4 11,6 11,6 12,o 10,7
14. Canađa 15,8 15,6 14,7 14,4 13,9 14,4 13,9
15. Tây Ban Nha 14,9 13,7 12,2 13,8 13,4 13,0 12,3
16. Mêhicô 14,1 14,3 13,2 12,1 10,3 9,2 8,5
17. Thổ Nhĩ Kỳ 14,0 14,5 13,6 13,2 12,6 11,5 10,3
18. Bỉ 11,6 10,8 10,8 11,6 11,3 10,2 10,3
Chơng II
Tổng quan về công nghệ cán hình
I. Lý thuyết cán dùng trong tính toán công nghệ .
II. Lý thuyết cán hình:
Căn cứ vào đặc điểm biến dạng của vật cán và cách bố trí trục
cán mà quá trình cán đợc chia làm ba dạng: cán dọc, cán ngang,
cán nghiêng.
Trong đề tài này chúng ta chỉ nghiên cứu lý thuyết cán dọc. Xem
Hình (1 - 2)
Khái niệm cán dọc:
Cán dọc là quá trình làm biến dạng kim loại một cách liên tục giữa
hai trục cán. Nhờ có hai trục cán quay ngợc chiều nhau và có ma sát tiếp
xúc mà vật cán biến dạng và chuyển động ra phía trớc.
Vùng biến dạng và các thông số đặc trng
(xét TH R
1
=R
2
=R).
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao

10
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Vùng biến dạng: Là vùng kim loại biến dạng dẻo nằm trong phạm vi
tác dụng của trục cán (vùng ABCD). Sau khi vật cán ra khỏi vùng biến dạng
thì chiều dày vật cán giảm chiều dài vật cán thì tăng lên và chiều rộng cũng
tăng chút ít vì thế nó làm cho hình dạng của vật cán thay đổi.
Hình 1 - 2: Sơ đồ vùng biến dạng
của kim loại khi cán.
1-Vật cán; 2-Trục cán
Góc ăn: Gọi là góc ăn kim loại hay góc tạo bởi cung tiếp xúc AB,
hoặc CD giữa bề mặt trục cán và kim loại. Với mỗi máy cán khác nhau,
sản phẩm khác nhau thì ta sẽ có góc ăn khác nhau.
Cung AB = CD = l
x
: Đây là chiều dài cung tiếp xúc hay chiều dài của
cung biến dạng.
Góc = cung (IOB): Là góc trung hoà, tại đó vận tốc của cán kim
loại bằng vận tốc của trục cán (v
kl
= v
t
).
- h
1
, h
2
: Chiều cao của vật cán trớc và sau khi biến dạng.
- b
1
, b

2
: Chiều rộng của vật cán trớc và sau khi biến dạng.
- l
1
, l
2
: Chiều dài của vật cán trớc và sau khi biến dạng.
Lợng ép của kim loại:
- Lợng ép tuyệt đối h: Là hiệu số chiều cao của vật cán trớc và sau khi
biến dạng. Lợng ép tuyệt đối đợc biểu thị bằng h = h
1
- h
2
(mm).
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
11
h
1
h
2
o
1
E
A
B
D
C
o
2
R

1
1
R
2
1
2
I

b
2
b
1
l
x

v
v
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
-Lợng ép tơng đối : Là tỉ số giữa lợng ép tuyệt đối và chiều dầy ban đầu
của vật cán tính theo %, nó đợc biểu thị bằng công thức:

%100.
h
hh
1
21

=
(1-1)
Mối quan hệ giữa

h
, , l
x
:
Ta có:
BE
2
h
2
h
2
h
21
==

Mà BE = OB - OE = R- Rcos
BE = R(1- cos)
h

= D(1- cos)
Từ R(1- cos) = 2Rsin
2
2

Do sin
22



vì quá nhỏ

Nên
R
h
4
R2
2
h
2

=

=

(Rad)
Ta lại có: cung AB = R. = l
x
=
2
D
.

l
x
=
h
2
D

=
hR

(mm) (1-2)
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
12

Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Hình (1 - 3): Quan hệ giữa

h,

, l
x
.
Nhận xét: Ta thấy góc ăn (rad) tỉ lệ thuận với h và tỉ lệ nghịch với đờng
kính D, còn chiều dài cung tiếp xúc l
x
tỉ lệ thuận với h.
Lợng dãn rộng:
Là hiệu số chiều rộng của vật cán sau khi cán và trớc khi cán, và đợc
biểu thị bằng công thức:
b = b
2
- b
1
mm
Trong thiết kế lỗ hình trục cán cần phải tính b một cách chính xác,
có rất nhiều công thức tính b khác nhau nhng ngời ta thờng sử dụng công
thức của Baxtino:

f2

h
hR(
h2
h
15,1b
1



=
) mm (1-3)
Trong đó:
h: Lợng ép trung bình
R: bán kính trục cán
f: hệ số ma sát =(1,05 - 0,0005 t
c
)
t
c
: nhiệt độ vật cán
h
1
: chiều cao ban đầu của vật cán
Công thức

( ) ( )

+++

=

n
tb
btb
.R
b
11hH
k.h.b.2
b
(1 - 4)
Trong đó:
H, h Chiều cao vật cán trớc và sau khi cán.
b
tb
Chiều rộng trung bình vùng biến dạng.
Góc ăn kim loại (rad)

R Độ dài cung ăn
n = 1 khi b
tb
< R; n = 2 khi b
tb
> R;
h lợng ép
Hệ số dãn dài khi cán:
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
13
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Hệ số dãn dài (
à
) hay hệ số kéo dài là tỉ số giữa chiều dài sau khi
cán l
2
và trớc khi cán l
1
.

1
2
l
l
=
à
> 1 (vì l
2
luôn lớn hơn l
1

)
(1- 5)
Quan hệ giữa à và :
Theo định luật thể tích kim loại không đổi trong suốt quá trình cán,
đối với sản phẩm có n lần cán thì thể tích kim loại luôn không đổi và:
V
1
=V
2
= = V
n
= hằng số.
Tức là V
1
= F
1
L
1
= V
2
= F
2
L
2
= = V
n
= F
n
L
n

Ta có F
1
/F
2
= L
2
/L
1
= F
2
/F
3
= L
3
/L
2
= = F
n-1
/F
n
= L
n
/L
n-1
F
1
=B
1
H
1

B
1
H
1
/B
2
H
2
= L
2
/L
1
= à
F
2
=B
2
H
2
Nếu trong quá trình cán mà chiều rộng vật cán không thay đổi B
1
B
2

Ta có H
1
/H
2
= L
2

/L
1
= à
Tức là H
2
/H
1
= 1/à
Ta đã có =
%100)
H
H
1(%100
H
HH
%100
H
h
1
2
1
21
1
=

=

=1-1/à
(1-6)
Ta có thể kết luận rằng à luôn lớn hơn 1, còn tỷ lệ thuận với à.

Nghĩa là lợng ép tơng đối càng lớn thì hệ số kéo dài cũng càng lớn và ngợc
lại.
Điều kiện để vật cán ăn vào trục.
Để thực hiện đợc quá trình cán thì điều đầu tiên phải xét đến đó là vật
cán có thể ăn vào trục đợc hay không?
Khi dùng một ngoại lực đa vật cán vào hai trục cán quay ngợc chiều
nhau, tại thời điểm vật cán tiếp xúc với hai trục cán, thành phần lực ma sát
nằm ngang T
x
phải lớn hơn thành phần áp lực pháp tuyến nằm ngang N
x
mới bảo đảm cho vật cán ăn vào trục. Nếu T
x
< N
x
thì vật cán không ăn vào
trục dẫn đến quá trình cán không thể xảy ra.
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
14
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp

Hình(1-4): Sơ đồ phân bố lực khi vật cán tiếp xúc với trục cán
Nếu 2T
x
>2N
x
T
x
>N
x

thì vật cán ăn vào trục.
Mà N
x
= Nsin
T
x
=Tcos
T = Nf (f là hệ số ma sát)
Ta có Nfcos > Nsin
f > sin/cos hay tg > tg f > (vì nhỏ nên tg )
Vậy điều kiện để vật ăn vào trục cán là:
f >
R
h

h = Rf
2
(1
- 7)
Để vật cán tự ăn vào trục phải bảo đảm điều kiện lợng ép tuyệt đối
nhỏ hơn bán kính trục cán nhân với bình phơng hệ số ma sát.
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
15



Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Trong thực tế sản xuất và bằng thực nghiệm có một số phơng pháp làm cho
vật cán dễ ăn vào trục khi cán nh: tạo gờ hoặc khoét rãnh trên bề mặt trục
cán, cũng có thể đập bẹp đầu phôi

Hiện tợng vợt trớc và trễ khi cán.
Khi quan sát sơ đồ quá trình cán ta luôn thấy V
H
< Vcos < V
h
tức là tại
vùng biến dạng của kim loại khi cán tốc độ của vật cán ra khỏi trục V
h
luôn
lớn hơn tốc độ của trục cán V và tốc độ của vật cán khi ăn vào trục V
H
luôn
nhỏ hơn tốc độ trục cán V. Nghĩa là tại điểm kim loại tiếp xúc với trục cán
cho đến tiếp diện trung hoà ta luôn có: V
H
< V.
Từ tiết diện trung hoà theo hớng vật cán ra khỏi trục ta có: V
h
>V
Tại tiết diện trung hoà ta có: V
H
= V = V
h
.
- Hiện tợng mà tại vùng biến dạng của kim loại có V
h
>V là hiện tợng
vợt trớc, vùng có tốc độ kim loại V
h
>V là vùng vợt trớc.

- Hiện tợng mà tại vùng biến dạng của kim loại có V
H
< V là hiện tợng
trễ, vùng mà có tốc độ của kim loại V
H
<V là vùng trễ.
- Tiết diện có góc trung hoà mà tại đó V
H
= V = V
h
gọi là tiết diện
trung hoà, mặt chia đôi hai vùng vợt trớc và vùng trễ là mặt phân giới.

Hình (1 - 5): Vùng trễ và vùng vợt trớc
I- vùng trễ, II- vùng vợt trớc
Lợng vợt trớc của kim loại đợc đặc trng bởi %
S
h
=
%100
V
VV
h
h

(1 - 8)
Trong đó:
V
h
là tốc độ của kim loại đi ra khỏi trục.

V: Tốc độ của trục cán
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
16

Mặt phân giới
Tiết diện trung hoà
VH = V =
Vh


Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
V=
60
Dn

(m/s) (1 - 9)
D - đờng kính trục cán (mm)
n - số vòng quay của trục trong một phút (vòng/phút)
Thực tế lợng vợt trớc: S
h
= 3% ữ 6%
Tức là: V
h
= V+ VS
h
= V(1+ S
h
)
Chính vì có lợng vợt trớc nên trong máy cán liên tục phải bảo đảm
điều kiện sau:

F
1
V
1
(1+ S
h1
) = F
2
V
2
(1+S
h2
) = = F
n
V
n
(1+ S
hn
) = hằng số
Trong đó:
F
1
, F
n
: là tiết diện ngang của vật cán tại các giá
S
h1
S
hn
: lợng vợt trớc của kim loại tại các giá.

Nếu không bảo đảm điều kiện này thì quá trình cán luôn trùng, căng,
qua một giới hạn nào đó dải cán bị đứt hoặc tạo thành vòng không thể cán
đợc.
Xác định bán kính làm việc trung bình.
Đối với lỗ hình là ô van:

)mm(
2.3
th2
2
D
R
k
+
=
(1 - 10)
Trong đó
D: Là đờng kính danh nghĩa trục cán.
t : Là khe hở trục cán.
R
k
: Là bán kính làm việc trung bình.
Đối với lỗ hình tròn:

)mm(
2
d.8,0D
R
k
+

=
(1-11)
Trong đó:
d: Là đờng kính của lỗ hình tròn.
Đối với lỗ hình vuông:

)mm(a.76,0DR
k
=
(1 - 12 )
Trong đó
a: Là cạnh của lỗ hình vuông.
Đối với lỗ hình hộp chữ nhật và hộp vuông

)mm(hDR
k
=
(1 - 13)
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
17
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Trong đó
h: Là chiều cao lỗ hình.
Xác định lực cán:
Kim loại sẽ bị biến dạng trong vùng tiếp xúc giữa kim loại và trục cán. Lực
sinh công để thực hiện biến dạng đó gọi là lực cán và đợc xác định bởi công
thức:
P
c
= P

tb
. F ( kg; tấn)
rong đó: P
tb
Là áp lực đơn vị hay áp lực trung bình ( N/ mm
2
; kg/mm
2
)
F Là diện tích tiếp xúc giữa kim loại và trục cán (mm
2
) và đ-
ợc tính theo công thức:

h.R
2
bb
l.bF
21
tb

+
==
(1 - 14)
b
tb
: Là chiều rộng trung bình của vật cán (mm)
b
1
, b

2
: Là chiều rộng của vật cán trớc và sau cán (mm)
l : Là chiều dài cung tiếp xúc (mm)
R : Là bán kính làm việc của trục cán
h : Lợng ép trung bình của vật cán
Tính áp lực đơn vị trung bình theo công thức của tác giả Ekelund :













+

+

+

+=

10
v2
10
tb
HH
R
H
k2
HH
)H2,1H.R.f.6,1(
1P
( N/mm
2
) (1 - 15)
Trong đó:
v : Là vận tốc cán.
f : Là hệ số ma sát.
k: Là giới hạn chảy của kim loại chịu ứng suất cắt thuần tuý, tính theo
công thức:

( ) ( )
)/(3,04,1 01,0142
2
mmkGCrMnCtk +++=
(1 -16)
t: Là nhiệt độ lúc cán (

0
C).
C, Mn, Cr: Là hàm lợng % của Cacbon, Mangan, Crôm có trong thép.
Là hệ số dính đợc tính theo công thức.

2
/.() 01,014.(01,0 mmskGCt=
C: Là hệ số tính tới tốc độ cán và đợc tính theo bảng sau:
Tốc độ cán v (m/s) C
V<6 1
6~10 0,8
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
18
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
10~15 0,65
15~20 0,6
Mô men cán và các mô men khác sinh ra khi cán
Mô men cán do lực cán sinh ra, tính theo công thức:
M
c
= 2.P.a (MN.m ; T.m) (1 - 17)
Trong đó:
P : Là lực cán ( MN ; T)
a : Là cánh tay đòn
a = (0,45 ữ 0,5).l
x
Độ dài cung tiếp xúc :
h.Rl
x
=

a = (0,45 ữ 0,5).
h.R
(1 - 18)
Lấy a = 0,48.
hR .
M
c
= 2. P
c
. 0,48.
h.R
M
c
= 0,96. P
c
.
h.R
Mô men ma sát ( M
ms
) đợc tính theo công thức:
M
ms
= M
ms1
+ M
ms2
M
ms1
: Là mô men ma sát do lực cán sinh ra tại cổ trục cán.
M

ms2
: Là mô men ma sát tại các chi tiết quay
M
ms1
= P.f.d (1 - 19)
Với P : Lực cán ( N, kg)
d : Đờng kính cổ trục cán (mm)
f : Hệ số ma sát của ổ đỡ trục cán. Chọn loại ổ đỡ trục cán là ổ
bi ( với loại trục làm bằng gang cầu) f = 0,003 ữ 0,005
chọn f = 0,004
M
ms1
= 0,004. P. d
M
ms2
= (0,08 ữ 0,12)( M
0
+ M
ms1
) (1 - 20)
Với: M
0
Là mô men không tải sinh ra để thắng trọng lợng của các chi
tiết quay khi máy chạy không tải.
M
0
= (3 ữ 6)%.M
c
(1 - 2 )
Lấy M

o
= 0,05. M
c
Khi đó : M
ms2
= 0,1( M
c
+M
ms1
)
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
19
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Tính toán công suất động cơ:
N
đc
= M
tđc
.
đc
(kW) (1 - 22)
M
tđc
: Mô men tĩnh trên trục động cơ

d
t
02ms1msc
tdc
M

i.
MMMM
M







+++
=
( 1- 23 )
Trong đó : M
c
: mô men cán
M
ms1
, M
ms2
: Mô men ma sát tại cổ trục cán và tại các chi tiết
quay.
M
0
: Mô men không tải.
M
đ
: Khi tăng tốc.
M
đ

: Khi giảm tốc.
Khi cán không có sự tăng giảm tốc độ : M
đ
= 0

t
: Hệ số truyền động hữu ích của máy ( 0,85 ữ 0,93).

t
=
1
.
2
.
3

1
: Hệ số truyền động hữu ích của hộp giảm tốc.

2
: Hệ số truyền động hữu ích của hộp bánh răng chữ V.

3
: Hệ số truyền động hữu ích của trục khớp nối.
i : Tỉ số truyền từ động cơ tới trục cán.

t
dc
t
dc

n
n
i


==
(1-24)
n
đc
, n
t
: Tốc độ quay của động cơ và trục cán (v/ph).

đc
,
t
: Vận tốc góc của động cơ và trục cán ( rad/s).
Công suất động cơ tính đợc phải thoả mãn điều kiện:
N
đc
[N
đc
] ( kW).
N
đc
: Công suất cho phép thực tế của động cơ.
2. Công nghệ cán hình
a. Yêu cầu về phôi thép:
Việc sản xuất phôi cho các nhà máy cán đều đợc thống nhất theo một
quy chuẩn nhất định nhng cũng có thể sản xuất theo đơn đặt hàng của các

xởng cán. Tuy vậy phôi phải luôn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và công
nghệ nh:
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
20
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Đúng thành phần hoá học, đúng mác thép.
Dung sai hình dáng, kích thớc và dung sai trọng lợng phải nằm trong
giới hạn cho phép.
Bề mặt phôi phải sạch, không rỗ, nứt, bọt khí.
Phải đóng mác thép và số mẻ luyện rõ ràng.
Đánh giá chất lợng phôi đòi hỏi ngời làm công tác này phải có kinh
nghiệm, có tay nghề, biết và phân loại phôi không đạt tiêu chuẩn trớc khi đa
vào dây truyền sản xuất. Bởi vì chất lợng phôi quyết định chất lợng sản
phẩm, năng suất và hiệu quả kinh doanh của nhà máy.
b. Yêu cầu trong quá trình nung phôi:
Nung phôi nhằm giảm trở kháng biến dạng, tăng tính dẻo của kim
loại và làm cho lực cán giảm một cách đáng kể, dẫn đến giảm công suất
động cơ, giảm gọn kích thớc, thiết bị, nhà xởng đồng thời tăng tuổi thọ của
trục cán. Thông qua việc nung phôi mà thành phần hoá học đợc đồng đều,
chất lợng sản phẩm tốt, năng suất cao.
Với mỗi mác thép khác nhau ta sẽ tìm đợc một nhiệt độ thích hợp vừa
đảm bảo công nghệ, vừa ít tốn nhiên liệu. Việc xác định nhiệt độ nung là
khâu vô cùng quan trọng mang tính quyết định tới chất lợng, cơ lí tính cũng
nh hiệu quả kinh tế sản xuất.
Nhiệt độ nung quá cao thì phôi sẽ bị cháy, bị quá nhiệt, tốn nhiên liệu và
hao phí kim loại.
Nhiệt độ nung quá thấp sẽ không đảm bảo an toàn cho thiết bị nh: gẫy trục
cán, vỡ khớp nối, quá tải động cơ và chất lợng sản phẩm kém.
Nhiệt độ nung không đồng đều giữa các mặt, giữa bề mặt với tâm phôi sẽ
dẫn đến cong vênh theo chiều dày khi cán, biến dạng giữa các lớp không

đều làm cho phôi bị chẻ tách, trở lực cán tăng, chất lợng sản phẩm kém.
3. Chế độ nhiệt khi nung phôi:
Quá trình nung phôi phụ thuộc vào tính dẻo và thành phần hoá học
của thép, tính dẫn nhiệt của thép lại phụ thuộc vào thành phần hoá học và
trạng thái lí học của nó nh: Mật độ hạt, tổ chức hạt, nhiệt độ ban đầu
Thực tế kết hợp với lý thuyết ta có công thức kinh ngiệm để xác định nhiệt
độ nung tối u của kim loại:
T
nung
= T
chảy
- (200 - 250)
0
C
Trong đó: T chảy ứng với nhiệt độ nóng chảy của mỗi kim loại.
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
21
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
Đối với thép các bon ngời ta nung nhiệt độ nhỏ hơn một ít để tránh hiện t-
ợng thoát các bon và chảy, nhằm đảm bảo chất lợng thép và tăng chất lợng
sản phẩm.
Nhiệt độ nung của thép là
T
nung
= [T
chảy
- (100+150)]
0
C
- Chất lợng nung kim loại trớc khi cán tốt hay xấu phụ thuộc vào rất nhiều

yếu tố nh: Thiết bị nung, chế độ nung, tốc đọ nung, thời gian nung.
- Nhiệt độ cán, tức là nói tới nhiệt độ bắt đầu cán và khoảng nhiệt độ cán
mà tại đó biến dạng dẻo của kim loại là tốt nhất và lớn nhất. Mỗi kim loại
có nhiệt cán khác nhau.
Nhiệt độ bắt đầu cán đựơc xác định theo công thức kinh nghiệm sau:
T
cán
= T
nung
T (
0
C)
T khoảng nhiệt độ từ lò nung tới giá cán đầu tiên ngời ta xây dựng đợc
giản đồ biểu diễn các vùng nhiệt độ cán của thép dựa vào thành phần các
bon có trong thép trên giản đồ trạng thái Fe - C (Theo tài liệu phơng pháp
cán kim loại thông dụng - hình44)
d. Nhiệt độ kết thúc cán.
Mỗi kim loại phải kết thúc cán ở nhiệt độ cán quy định trong vùng
nhiệt độ cho phép, không đợc kết thúc cán ở nhiệt độ tuỳ tiện. Vì nhiệt độ
cán cũng quyết định tới tổ chức tế vi của kim loại, tới cơ, lý tính của sản
phẩm từ đó quyết định tới chất lợng sản phẩm cán.
4.Quá trình cán.
Đây là một quá trình quan trọng nhất trong toàn bộ dây truyền chính
vì vậy phải đảm bảo:
- Biến dạng qua các lần cán lớn để phá vỡ tổ chức của phôi thành tổ chức
có cơ, lí tính cao hơn.
- Làm cho mật độ hạt đồng đều và đồng đều trên toàn bộ thể tích sản
phẩm.
- Nhận đợc sản phẩm có hình dạng, kích thớc chính xác và đảm bảo độ
dung sai cần thiết.

- Bảo đảm hiệu suất của máy cao nhất có nghĩa là số lần cán phải ít nhất.
- Tiêu hao năng lợng ít nhất và sự phân bố tải trọng của động cơ đồng đều
cho mỗi lần cán.
- Bảo đảm điều kiện ăn kim loại, ít mòn lỗ hình nhất do đó giảm thấp chỉ
tiêu tiêu hao trục cán.
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
22
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
- Nhiệt độ nung, nhiệt độ kết thúc phôi phải tối u, đồng đều, lợng vảy rèn
phải ít nhất.
5. Chế độ làm nguội:
Làm nguội sản phẩm thép là một yếu tố quan trọng quyết định tới
chất lợng sản phẩm. Trong quá trình gia công vật cán bị nguội do bị bức xạ
nhiệt và do truyền nhiệt vào trục cán vào dẫn hớng Vì vậy phải biết đợc
chính xác độ giảm nhiệt độ trong quá trình gia công này để kết thúc quá
trình cán ở nhiệt độ có lợi nhất.
Nếu chế độ làm nguội không đúng sẽ gây ra hiện tợng cong vênh, nứt rạn
và có thể gây ra phế phẩm. Tùy vào từng mác thép cũng nh yêu cầu về cơ lí
tính của từng loại sản phẩm mà ngời ta quyết định lựa chọn phơng pháp làm
nguội nh: ủ, thờng hoá, tôi, ram
Chơng III
Thực trạng công nghệ và thiết bị nhà máy thép vua
trên cơ sở đó đánh giá u nhợc đIểm của nhà máy
I- Giới thiệu về nhà máy thép hà nội vinafco
Nhà máy thép vinafco là đơn vị thành viên của công ty Cổ Phần
Dịch Vụ Vận Tải Trung Ương - Bộ Giao Thông Vận Tải .Đơn vị đợc thành
lập ngày21 tháng 6 năm 1991, trên địa bàn 2200 m
2
số 69 Vũ Trọng
Phụng - Quận Thanh Xuân - Hà Nội theo quyết định số 32\ QĐ - NC .

Lĩnh vực hoạt động của nhà máy là sản xuất kinh doanh thép xây dựng có
kích thớc từ D10-D28 mm trên dây truyền cán thép bán thủ công . Sản
phẩm của nhà máy có chất lợng tốt cho đến thời điểm hiện nay năng suất
của nhà máy trong một năm là 1,5 -:-2 vạn tấn
Các khách hàng của nhà máy là các đại lí , các công trình ở Hà Nội và các
tỉnh phía Bắc . Nhà máy đã có thành công lớn trong mô hình sản xuất nhỏ
và xu hớng phát huy đầu t mở rộng sản xuất .hiện nay nhà máy chuyển địa
điểm sản xuất ra khu vực ngoại thành hà nội.và đang đầu t và mở rộng sản
xuất
II-Đánh giá qui trình công nghệ và thiết bị của nhà máy trong tình
hình hiện nay
Đánh giá về mặt bằng thiết bị
ta thấy với
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
23
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp
1
2
3
4
5
6
Hình 2.1. Sơ đồ mặt bằng cũ
1. Lò nung. 4. Cụm giá cán tinh.
2. Sàn con lăn ra lò. 5. Sàn nguội.
3. Giá cán thô. 6. Máy cắt phân đoạn sản
phẩm
1.Đánh giá qui trình công nghệ .
Công nghệ của nhà máy ở đây đờng công nghệ không theo hàng dọc
mà bố trí theo hàng mặt khác là xởng bán thủ công nên chu kì cán dài, năng

suất không cao.
Để đánh giá toàn bộ qui trình công nghệ hiện thời mà nhà máy đang sử
dụng ta phân tích từng công đoạn cụ thể và đặc biệt chú trọng vào những
công đoạn có thể cải tiến đợc nhằm nâng cao năng suất nh cấp phôi, cán
,làm nguội.
Sơ đồ qui trình công nghệ của nhà máy

nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
24
phôi Cắt đoạn
Lò
nung
Cán
thô
Cán trung 1
Cán trung2
Cán tinh
Sàn
nguội
Cắt phân
đoạn
Trờng Đại học Bách Khoa Hà nôi đồ án tốt nghiệp

2. Công đoạn chuẩn bị phôi thép .
Nguồn phôi thép dùng để cán ra sản phẩm đợc nhà máy nhập từ nớc
CHLB NGA với kích thớc tiêu chuẩn 60x60x9000 mm .Sau đó tuỳ theo
từng loại sản phẩm cụ thể mà cắt thành các đoạn với những trọng lợng khác
nhau.(có thể tham khảo qui định cắt phôi cho từng loại sản phẩm trong các
bảng ).
Việc cắt phôi thực hiên trên máy cắt lỡi dao nghiêng sản xuất trong nớc và

quá trình đa phôi lên cũng nh đa ra sau khi cắt đều do ngời công nhân thao
tác bằng tay .
Phôi đợc vận chuyển tới lò nung bằng xe gòng do ngời công nhân trực tiếp
đẩy rồi đa vào lò bằng máy tống .Tại cửa ra phôi của lò có một công nhân
đứng dùng móc sắt kéo phôi ra.Sau đó phôi trợt theo đờng con lăn đến giá
cán đầu tiên .
Nhợc điểm:
- Nhìn chung công đoạn chuẩn bị phôi thép lạc hậu ,khả năng tự động
hoá thấp , chủ yếu sử dụng sức con ngời .
- trọng lợng ,kích thớc của phôi cắt thờng sai lệch so với tiêu chuẩn
.làm giảm năng suất lao động ,
- Nguy hiểm cho ngời công nhân trong quá trình thao tác và vận
chuyển.
Ưu điểm :
- Nguồn phôi nhập ổn định và có chất lợng tốt .
- Phôi thép đợc nhập với kích thớc tiêu chuẩn nên không mất nhiều
công sức trong quá trình cắt phôi.
- Phôi đợc kiểm tra kĩ trớc khi cho vào nung.
- Kích thớc phôi linh hoạt cho từng loại sản phẩm , phôi của sản phẩm
này có thể dùng để cán cho sản phẩm khác.vì vậy tận dụng hết đợc
phôi, ít bị d thừa lãng phí.
nguyễn quang hng gvhd:Th.s Nguyễn Ngọc Giao
25
Kiểm tra
Đóng bó
Kho